evaluación de la huella hídrica del cultivo de fresa en
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
2015
Evaluación de la huella hídrica del cultivo de fresa en una finca del Evaluación de la huella hídrica del cultivo de fresa en una finca del
municipio de Sibaté, Cundinamarca municipio de Sibaté, Cundinamarca
Laura Marcela Linares Castillo Universidad de La Salle, Bogotá
Liced Melo Rojas Universidad de La Salle, Bogotá
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EVALUACIÓN DE LA HUELLA HÍDRICA DEL CULTIVO DE FRESA EN UNA FINCA
DEL MUNICIPIO DE SIBATÉ, CUNDINAMARCA.
LAURA MARCELA LINARES CASTILLO
LICED MELO ROJAS
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTÁ D.C.
2015
2
EVALUACIÓN DE LA HUELLA HÍDRICA DEL CULTIVO DE FRESA EN UNA FINCA
DEL MUNICIPIO DE SIBATÉ, CUNDINAMARCA.
LAURA MARCELA LINARES CASTILLO
LICED MELO ROJAS
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE:
INGENIERA AMBIENTAL Y SANITARIA
DIRECTOR:
JULIO CÉSAR RAMIREZ RODRÍGUEZ
INGENIERO QUÍMICO
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTÁ D.C.
2015
3
NOTA DE ACEPTACIÓN
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
ING. JULIO CESAR RAMIREZ
DIRECTOR DE TESIS
_________________________
BIÓLOGO GUILLERMO BRICEÑO
JURADO 1
_________________________
ING. JESUS ALFONSO TORRES
JURADO 2
BOGOTÁ D.C. 2015
4
DEDICATORIA
Este trabajo está dedicado a Dios, por permitirnos llegar hasta este punto de nuestras
vidas y proceso profesional, por abrir los caminos que nos condujeron a este gran logro
y por bendecirnos a diario.
Así mismo, a nuestros padres, por hacer parte de este largo proceso, por cada una de
sus opiniones, enseñanzas y dedicación, y sobre todo por el cariño tan grande y total
apoyo que constantemente nos brindan y que nos permiten cumplir nuestros sueños y
metas.
5
AGRADECIMIENTOS
A Dios, por la fortaleza que nos regala en los momentos de tristeza o desaliento, de
alegría y de gozo, por las bendiciones que a diario recibimos, por la protección que nos
brinda y por los logros que nos permite recoger a medida que caminamos por la vida.
A nuestros padres, por el amor con el que nos educaron, por los valores que nos
inculcaron que fueron, son y serán el motor de nuestras vidas, por las enseñanzas que
nos han regalado y por las que aún quedan, porque solo gracias a esto es que
alcanzamos nuestros logros, nuestras metas y seguimos detrás de nuestros sueños.
Esta es solo una pequeña muestra de todo lo que nos queda por obtener.
A nuestro director, Julio César Ramírez, por su apoyo incondicional, por compartir su
experiencia, su amistad y su cocimiento con nosotras, por apoyarnos en este proceso y
por estar a nuestro lado hasta el final, por su tiempo, dedicación y amable compañía.
A Luis Castillo, por permitirnos desarrollar esta tesis en su área de trabajo, por el apoyo
y suministro de información necesaria para la ejecución completa de este proyecto.
A la universidad de la Salle, por la formación con la que cual educa a sus estudiantes,
por los valores que rigen su camino y por abrirnos sus puertas y permitirnos sacar
adelante esta etapa tan importante en nuestras vidas bajo su orientación y formación.
6
TABLA DE CONTENIDO
GLOSARIO ................................................................................................................... 11
RESUMEN .................................................................................................................... 15
ABSTRACT ................................................................................................................... 16
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 17
ANTECEDENTES ......................................................................................................... 19
TESIS ........................................................................................................................ 21
ESTUDIOS REALIZADOS EN COLOMBIA ............................................................... 22
ARTÍCULOS CIENTÍFICOS ...................................................................................... 22
OBJETIVOS .................................................................................................................. 24
OBJETIVO GENERAL ............................................................................................... 24
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................................... 24
MARCO TEÓRICO........................................................................................................ 25
MUNICIPIO DE SIBATÉ ............................................................................................ 25
CULTIVO SELECCIONADO: FRESA ........................................................................ 27
GENERALIDADES DE LA FRESA O FRESÓN ..................................................... 27
HUELLA HÍDRICA ..................................................................................................... 31
HUELLA HÍDRICA VERDE .................................................................................... 32
HUELLA HÍDRICA AZUL ....................................................................................... 32
HUELLA HÍDRICA GRIS ........................................................................................ 33
CROPWAT 8,0 .......................................................................................................... 35
CÁLCULO DE LA HUELLA HÍDRICA Y SUS COMPONENTES............................ 36
INFORMACIÓN REQUERIDA POR CROPWAT 8.0 ............................................ 37
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................................... 41
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA................................................................................. 41
DATOS REQUERIDOS POR CROPWAT ..................................................................... 42
DATOS CLIMATOLÓGICOS ..................................................................................... 42
7
DATOS DEL CULTIVO .............................................................................................. 42
DATOS DEL SUELO ................................................................................................. 43
MARCO LEGAL ............................................................................................................ 44
METODOLOGÍA ........................................................................................................... 47
FASE I: DIAGNÓSTICO DE LA PRODUCCIÓN DE UN CULTIVO DE FRESA EN
UNA FINCA DEL MUNICIPIO DE SIBATÉ, CUNDINAMARCA. ................................ 47
FASE II: MODELAMIENTO ....................................................................................... 48
FASE III: ANÁLISIS DE RESULTADOS E IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS EN EL
CONSUMO DEL RECURSO HÍDRICO ..................................................................... 49
RESULTADOS .............................................................................................................. 50
DIAGNÓSTICO SOBRE LA PRODUCCIÓN DE FRESA EN EL ÁREA DE ESTUDIO
Y CULTIVO ................................................................................................................ 50
RECONOCIMIENTO DE CULTIVO SELECCIONADO .......................................... 50
PROCESO PRODUCTIVO .................................................................................... 52
FUENTE DE ABASTECIMIENTO .......................................................................... 58
MODELACIÓN EN CROPWAT 8.0 ........................................................................... 60
ESTIMACIÓN DE LA HUELLA HÍDRICA ............................................................... 61
HUELLA HÍDRICA TOTAL CULTIVO ........................................................................ 76
GRADO DE PRESIÓN SOBRE EL RECURSO HÍDRICO ......................................... 77
CÁLCULO DE LOS INDICADORES PROPUESTOS ............................................ 80
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS ............................................................................... 85
HUELLA HÍDRICA VERDE ........................................................................................ 86
HUELLA HÍDRICA AZUL ........................................................................................... 87
HUELLA HÍDRICA GRIS ........................................................................................... 88
HUELLA HÍDRICA TOTAL DEL CULTIVO VS HUELLA HÍDRICA DEL SECTOR
AGRICOLA EN COLOMBIA ...................................................................................... 89
GRADO DE PRESIÓN SOBRE EL RECURSO HÍDRICO ......................................... 90
CONCLUSIONES.......................................................................................................... 93
8
RECOMENDACIONES ................................................................................................. 95
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 96
ANEXOS ..................................................................................................................... 101
ANEXO 1: SÍNTESIS DE DATOS REQUERIDOS POR EL PROGRAMA ............... 101
ANEXO 2: REGISTRO DE DATOS DE LA ESTACIÓN METEOROLÓGICA eL MUÑA
................................................................................................................................. 102
ANEXO 3: REQUERIMIENTOS DE AGUA DEL CULTIVO ..................................... 105
ANEXO 4: CÁLCULOS ADICIONALES ................................................................... 107
TABLA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1: Consumo De agua, ejemplificado, de la producción de bienes. ............... 20
Ilustración 2: Ubicación de Sibaté respecto de la Sabana de Bogotá, a escala 1:10.000
...................................................................................................................................... 26
Ilustración 3: Curva Generalizada del Coeficiente de Cultivo ........................................ 38
Ilustración 4: Representación del cultivo ....................................................................... 51
Ilustración 5: Cultivo de Fresa Seleccionado ................................................................ 51
Ilustración 6: Remoción de maleza y adecuación del terreno ....................................... 52
Ilustración 7: Labor Agrícola de arado del Suelo ........................................................... 53
Ilustración 8: Barbecho .................................................................................................. 53
Ilustración 9: Surcos sobre los cuales se siembra la planta de Fresa ........................... 54
Ilustración 10: Sistema de Registros ............................................................................. 55
Ilustración 11: Modo de instalación del sistema de riego por goteo en el cultivo .......... 56
Ilustración 12: Lugar de Selección Final de las Fresas ................................................. 57
Ilustración 13: Terreno pasado un año de descanso .................................................... 58
Ilustración 14: Principal Fuente de Abastecimiento del Cultivo ..................................... 59
Ilustración 15: Almacenamiento Artesanal del recurso.................................................. 59
Ilustración 16: Ingreso de datos de clima al programa .................................................. 63
Ilustración 17: Ingreso de datos de precipitación al programa ...................................... 65
Ilustración 18: Ingreso de datos del cultivo de Fresa al programa ................................ 66
Ilustración 19: Ingreso de datos del suelo al programa ................................................. 67
9
Ilustración 20: Resultados de “Requerimiento de Agua del Cultivo” por el programa ... 70
TABLA DE TABLAS
Tabla 1: Datos de Clima y Precipitación requeridos por CROPWAT 8.0 ...................... 42
Tabla 2: Datos del cultivo requeridos por CROPWAT 8.0 ............................................. 42
Tabla 3: Datos de Suelo requeridos por CROPWAT 8.0 ............................................... 43
Tabla 4: Normatividad Colombiana Aplicada al Recurso Hídrico .................................. 45
Tabla 5: Normatividad Colombiana Aplicada al Recurso Suelo .................................... 46
Tabla 6: Actividades Fase I ........................................................................................... 47
Tabla 7: Actividades Fase II .......................................................................................... 48
Tabla 8: Actividades Fase III ......................................................................................... 49
Tabla 9: Coordenadas del Cultivo Seleccionado ........................................................... 50
Tabla 10: Resumen de Datos de volumen de agua de riego para el cultivo ................. 62
Tabla 11: Síntesis de los datos del cálculo de la Huella Hídrica Verde ......................... 68
Tabla 12: Síntesis de los datos del cálculo de la Huella Hídrica Azul ........................... 71
Tabla 13: Composición y cantidad de agroquímicos aplicados al cultivo en estudio .... 73
Tabla 14: Concentración Máxima de los compuestos químicos aplicados .................... 74
Tabla 15: Síntesis de los datos del cálculo de la Huella Hídrica Gris ............................ 76
Tabla 16: Resumen de los datos del cálculo de la Huella Hídrica del Cultivo ............... 77
Tabla 17: Indicadores del Grado de Presión sobre la fuente de abastecimiento .......... 78
Tabla 18: Escala del Grado de Presión sobre el Recurso Hídrico ................................ 80
Tabla 19: Características de la Fuente de Abastecimiento ........................................... 81
Tabla 20: Resultados de la Aplicación de los indicadores de presión. .......................... 82
Tabla 21: Asignación del Nivel de Complejidad ............................................................ 83
Tabla 22: Dotación de Agua según el Nivel de Complejidad de la Población ............... 83
Tabla 23: Corrección de Dotación por Temperatura ..................................................... 83
Tabla 24: Indicador de Consumo de cada componente de la Huella Hídrica ................ 84
10
TABLA DE GRÁFICAS
Gráfica 1: Precipitación Total Mensual para las estaciones meteorológicas El Muña y
Guaraní El Peñon .......................................................................................................... 61
Gráfica 2: Porcentajes de las componentes de la Huella Hídrica Total ......................... 77
Gráfica 3: Valores de Temperatura Mínima y Máxima .................................................. 85
Gráfica 4: Registros de Precipitación y Precipitación efectiva hallada .......................... 86
Gráfica 5: Distribución de la Huella Hídrica de producción agrícola en Colombia. ........ 90
Gráfica 6: Porcentajes de las componentes de la Huella Hídrica Total. ........................ 90
Gráfica 7: Indicadores de Presión por consumo de Huella Hídrica y sus componentes.
...................................................................................................................................... 91
11
GLOSARIO
Agua Virtual: El Agua Virtual fue definido por primera vez por Allan a principios de
la década de los noventa, como el agua “contenida” en un producto, entendiendo
por tal, no únicamente la cantidad física contenida en el producto, sino la cantidad
de agua que ha sido necesario utilizar para generar dicho producto. Así definida, el
AV se configuraba como indicador físico en términos de agua de la producción de
un bien o servicio. (HOEKSTRA & CHAPAGAIN, 2008)
CLIMWAT: Es una base de datos climáticos para ser utilizado en combinación con
el programa de ordenador CROPWAT. Es una publicación conjunta de la Unidad de
Gestión del Agua y Desarrollo y el Cambio Climático y la Bioenergía Unidad de la
FAO. CLIMWAT 2.0 ofrece la observación de datos agroclimáticos de más de 5000
estaciones en todo el mundo. (FAO WATER, 2013)
Coeficiente de Cultivo: Es la relación que existe entre la Evapotranspiración real
(ETc) de cada cultivo específico y la evapotranspiración de referencia ET0 en esas
mismas condiciones, y en ese mismo microclima. (FAO, Estudio FAO Riego y
Drenaje , 2006)
CROPWAT: Es un programa informático para el cálculo de las necesidades hídricas
de los cultivos y las necesidades de riego en base a datos del suelo, del clima y del
cultivo. Permite el desarrollo de programas de riego para diferentes condiciones de
manejo y el cálculo de abastecimiento de agua esquema para variar los patrones de
cultivo. Así mismo permite evaluar las prácticas de riego de los agricultores y para
estimar el rendimiento de los cultivos, tanto en condiciones de secano y de regadío.
(FAO WATER, 2013)
Evapotranspiración: Es el proceso simultáneo de la evaporación y la transpiración,
la primera determinada por la fracción de radiación solar que llega a la superficie del
suelo, la segunda, será la vaporización del agua líquida contenida en los tejidos de
la planta y su posterior remoción hacia la atmosfera. (FAO, Estudio FAO Riego y
Drenaje , 2006)
12
FAO: La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación,
FAO (Food and Agriculture Organization por sus siglas en Inglés), es el principal
organismo de las Naciones Unidas encargado de dirigir las actividades
internacionales de lucha contra el hambre. El trabajo de la FAO consiste en ayudar
a los países en desarrollo a modernizar y ampliar su agricultura, silvicultura y pesca,
mejorar sus niveles de alimentación y nutrición y aliviar así la pobreza y el hambre.
(FAO, Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación,
2015)
Huella Hídrica Azul: Es el volumen de agua dulce evaporada de los recursos
globales de agua superficial y subterránea para producir los bienes y servicios
consumidos por el individuo o la comunidad. (HOESKSTRA, CHAPAGAIN, ALDAYA
, & MEKONNEN , 2010)
Huella Hídrica Directa: es el uso de agua por parte del productor para la
producción, fabricación o las actividades de mantenimiento. (HOESKSTRA,
CHAPAGAIN, ALDAYA , & MEKONNEN , 2010)
Huella hídrica Gris: Es el volumen de agua contaminada, que puede ser
cuantificada como el volumen de agua requerida para diluir los contaminantes hasta
el punto en que la calidad del agua esté sobre los estándares aceptables.
(HOESKSTRA, CHAPAGAIN, ALDAYA , & MEKONNEN , 2010)
Huella Hídrica Indirecta: es el uso del agua en la cadena de distribución del
productor. (HOESKSTRA, CHAPAGAIN, ALDAYA , & MEKONNEN , 2010)
Huella Hídrica Verde: Es el volumen de agua evaporada de los recursos globales
de agua verde (agua de lluvia almacenada en el suelo). (HOESKSTRA,
CHAPAGAIN, ALDAYA , & MEKONNEN , 2010)
Huella Hídrica: La huella hídrica es un indicador del uso de agua dulce que abarca
no solo el uso directo de un consumidor o productor, sino, el uso indirecto del agua.
La huella hídrica de un bien o servicio es la cantidad total de agua que se requiere
para producirlo, ya sea externa (al importar los productos) o interna (cuando estos
13
se producen en el territorio nacional). Este concepto se puede expandir para
proveer la huella hídrica de naciones o incluso continentes. (HOEKSTRA &
CHAPAGAIN, 2008)
Humedad Relativa: Es la cantidad de vapor de agua presente en el aire, originada
por la evaporación del elemento vital desde lagos, océanos, cuerpos de agua en
general; comparada con la cantidad máxima de agua que puede ser mantenida a
una temperatura dada. (YACHTPAINT, 2014)
Infiltración: Es el proceso por el cal el agua en la superficie de la Tierra entra en el
suelo. (PEREZ, 2015)
Inflorescencia: En botánica, es la disposición de las flores sobre las ramas o los
tallos, es decir, la ramificación, la cual es única para cada especie.
(ASTURNATURA, 2015)
Lixiviación: Desplazamiento de sustancias solubles o dispersables (arcilla, sales,
hierro, humus) a través de los horizontes del suelo, haciendo que los superiores
pierdan sus compuestos nutritivos. (LIXIVIACIÓN, 2007)
Perenne: Adjetivo que se refiere a aquello que es continuo. En botánica, se refiere
a la planta que vive más de dos años y cuyo follaje se mantiene verde en todas las
estaciones del año. (DEFINICIÓN.DE, 2015)
Precipitación Efectiva: Se define como la fracción de la precipitación total utilizada
para satisfacer las necesidades de agua del cultivo, es decir, la aprovechada por las
plantas; quedan por tanto excluidas la infiltración profunda, la escorrentía superficial
y la evaporación de la superficie del suelo. Depende de múltiples factores como
pueden ser la intensidad de la precipitación o la aridez del clima, y también de otros
como la inclinación del terreno, contenido en humedad del suelo o velocidad de
infiltración. (FAO, Estudio FAO Riego y Drenaje , 2006)
Profundidad Radicular: La profundidad de las raíces hace referencia a la
profundidad radicular efectiva, esto es, a la que el cultivo puede extraer agua.
14
Dependerá del estado de desarrollo del cultivo (se entiende que no hay limitaciones
de profundidad en el suelo).
Rendimiento de un Cultivo: Es el fruto o utilidad de cada cultivo respecto de lo
que cuesta o se hace necesario invertir, es decir, respecto de las necesidades netas
que se debe satisfacer para la buena formación de cada cultivo. (FAO, Estudio FAO
Riego y Drenaje , 2006)
Riego: Suministro de agua necesario para el crecimiento de un cultivo.
Uso Consuntivo: Es aquella fracción de la demanda de agua que no se devuelve
al medio hídrico después de su uso, siendo consumida por las actividades,
descargada al mar, evaporada o almacenada por el cultivo para su desarrollo.
(ANDALUCIA, 2015)
15
RESUMEN
La huella hídrica de un producto, cultivo o servicio, se define como un indicador de la cantidad
de agua dulce empleada directa e indirectamente para la producción de dicho bien, teniendo en
cuenta la fuente de donde se obtuvo el recurso, el tipo de agua utilizada (agua verde, gris o
azul) y el lugar en que se consumió ese bien al final. Mediante la investigación presente, se
busca profundizar en el tema de Huella Hídrica y obtener a partir de su estimación, un análisis
en el que se puedan identificar de manera general los impactos al consumo del recurso y los
riesgos que pueden llegar afectar la cantidad de agua que se utiliza en el ciclo productivo del
cultivo seleccionado – Fresa - el tercer cultivo más importante dentro de la actividad agrícola
del Municipio de Sibaté, Cundinamarca.
Este Municipio cuenta con una extensión total de 12.560 hectáreas aproximadamente, de las
cuales 10.870 son área rural y donde 1.100 están dedicadas a la producción agrícola, teniendo
en cuenta los tres sistemas de producción más importantes o de mayor impacto económico que
son el sistema de producción papa, sistema de producción arveja y sistema de producción de
fresa, el cual, comprende 70 Ha del terreno destinado a uso agrícola en el municipio. (SIBATÉ,
2015). A nivel nacional, el cultivo de Fresa, ha sido uno de los cultivos más representativos a
través de los años, debido de cierto modo a la ubicación geográfica del país, la cual garantiza
condiciones climáticas que resultan favorables para este tipo de producción. La mayor
concentración de producción de Fresa se encuentra en la sabana de Bogotá y algunos
municipios periféricos, sin embargo, otros departamentos como Antioquía son también grandes
productores de este fruto. (LR, 2012)
El proyecto se desarrollara con el fin de cuantificar el indicador de la Huella Hídrica en el cultivo
de Fresa de una finca de la vereda Perico, en el Municipio de Sibaté, Cundinamarca, con un
área de 4 fanegadas. Su determinación, hará necesario el cálculo de sus tres componentes, la
Huella Hídrica Verde, Azul y Gris, que a su vez requerirá de datos meteorológicos, hidrológicos
y edafológicos. Para realizar esta serie de cálculos, se emplea el Software de la FAO,
CROPWAT 8.0 para Windows, programa informático para el cálculo de las necesidades
hídricas de los cultivos y las necesidades de riego en base a datos del suelo, del clima y del
cultivo.
PALABRAS CLAVE: Huella Hídrica, Fresa, Sibaté, CROPWAT.
16
ABSTRACT
The water footprint of a product or service culture is defined as an indicator of the amount of
freshwater used directly and indirectly for the production of that good, considering the source
from which the resource was obtained, the type of water used (green blue or gray) and the
place where the real end was consumed. Through this research, we seek to deepen the theme
of Water Footprint and get from its estimate, an analysis that can identify general impacts to
resource consumption and risks that can affect the amount of water used in the production cycle
of selected crop - Strawberry - the third most important agricultural activity within the
Municipality of Sibaté, Cundinamarca crop.
This municipality has a total area of approximately 12,560 hectares, of which 10,870 are rural
area and where 1,100 are engaged in agricultural production, taking into account the three
major production systems or major economic impact are the production system potato, pea
production system and strawberry production system, which comprises 70 ha of land intended
for agricultural use in the municipality. (SIBATÉ, 2015) Nationally, strawberry cultivation has
been one of the most representative crops through the years because of a sense of the
geographical location of the country, which guarantees climatic conditions are favorable for this
type of production. Although the highest concentration is in the savannah of Bogotá, and some
peripheral municipalities, other departments are also producers of strawberry, Antioquia, Norte
de Santander, Boyacá, Cauca, Caquetá, Nariño, Quindío, Santander and Valle de Cauca. (LR,
2012)
The project was developed in order to quantify the water footprint indicator in strawberry
cultivation of a farm of the Perico sidewalk, in the Municipality of Sibaté, Cundinamarca, with an
area of 4 fanegadas. Your determination will require the calculation of its three components,
Water Footprint Green, Blue and Gray, which in turn require meteorological, hydrological and
soil data. For this series of calculations, the Software FAO CROPWAT 8.0 for Windows,
software for the calculation of crop water requirements and irrigation requirements based on soil
data, climate and culture was used.
KEYWORDS: Water Footprint, Strawberry, Sibaté, CROPWAT.
17
INTRODUCCIÓN
El presente proyecto “Evaluación de la Huella Hídrica del cultivo de Fresa en una finca
del Municipio de Sibaté, Cundinamarca”, es una investigación que se lleva a cabo a
partir de una serie de fases que permiten llegar a un análisis de impactos en la cantidad
de agua necesaria y suministrada al cultivo seleccionado.
Este trabajo de grado que como su nombre lo indica, se desarrolla en el Municipio de
Sibaté, en la vereda Perico sector La Alcancía, en la Finca Santana, ubicada a 5 Km al
sur de la cabecera Municipal. El cultivo cuenta con un área de 4 fanegadas, es decir,
25.600 m2, donde en una sola, se siembran aproximadamente 35.000 plantas. La
semilla de Fresa utilizada, es comprada en PROPLANTA, empresa líder en Colombia
en la importación y comercialización de Plantas de Fresa y otras berries, ubicada en el
centro empresarial metropolitano, kilómetro 3,5 vía Bogotá – Siberia. (PROPLANTAS,
2008)
En el cultivo, las plantas de Fresa se siembran por tablas de 3 módulos, cada módulo
se compone de 10 surcos aproximadamente, y cada surco tiene dimensiones de 80 cm
de largo por 30 cm de ancho. Esta área estará entonces cubierta por una cantidad de
plantas cercana a las 140.000. De estas matas, son resembrados 4 hijos de los 15 que
cada una produce, esto hace que la siembra de fresas sea constante y la rentabilidad
de una sola compra sea mayor.
Después de reconocer el cultivo, el proyecto busca realizar el cálculo del indicador de
Huella Hídrica, el cual utiliza una serie de datos meteorológicos, hidrológicos y
edafológicos, obtenidos a partir de las estaciones meteorológicas cercanas al cultivo y
datos de campo, más exactamente el tipo de suelo sobre el cual se cultiva la planta;
una vez adquirida la información, se modela en un programa de riego creado por la
FAO – CROPWAT 8.0 – el cual trabaja con base a balances diarios del agua del suelo
que al final permitirán la identificación de las necesidades y requerimientos de riego de
cada cultivo. Lo anterior, permite que se identifiquen impactos en la cantidad de agua
que el cultivo de fresa, para este caso, utiliza en su producción de fruta.
18
El procedimiento del cálculo de la huella hídrica, consiste en seguir varios pasos y tener
en cuenta múltiples conceptos, los cuales son descritos en el desarrollo del presente
proyecto, en las secciones siguientes, así como la explicación y desarrollo detallado de
la metodología y finalmente, el análisis de los resultados obtenidos y aquellos arrojados
por el programa.
19
ANTECEDENTES
Cada uno de los habitantes del planeta Tierra, utilizan una gran cantidad de agua para
beber, cocinar y lavar. Pero utilizan todavía más en la producción de bienes tales como
alimentos, papel, prendas de algodón, etc., debido a esto y muchos otros ejemplos, el
Catedrático Arjen Y. Hoekstra, creador del concepto de la huella hídrica, señala que
“El interés por la huella hídrica se origina en el reconocimiento de que los impactos
humanos en los sistemas hídricos pueden estar relacionados, en última instancia, al
consumo humano y que temas como la escasez o contaminación del agua pueden ser
mejor entendidos y gestionados considerando la producción y cadenas de distribución
en su totalidad”, “Los problemas hídricos están a menudo íntimamente relacionados
con la estructura de la economía mundial”. Muchos países han externalizado
significativamente su huella hídrica al importar bienes de otros lugares donde requieren
un alto contenido de agua para su producción. Este hecho genera una importante
presión en los recursos hídricos en las regiones exportadoras, donde muy a menudo
existe una carencia de mecanismos para una buena gobernanza y conservación de los
recursos hídricos. No solo los gobiernos sino que también los consumidores, comercios
y la sociedad en general pueden jugar un papel importante para alcanzar una mejor
gestión de los recursos hídricos. (HOEKSTRA & CHAPAGAIN, 2008)
En el 2002, se introduce entonces el concepto de Huella Hídrica, por el profesor Arjen
Hoekstra, como un indicador alternativo del agua, que tiene en cuenta tanto el uso
directo como indirecto por parte de un consumidor o productor. La huella hídrica de un
individuo, comunidad o comercio se define como el volumen total de agua dulce que se
utiliza para producir los bienes y servicios consumidos por el individuo o comunidad así
como los producidos por los comercios.
Preocupado el mundo por el consumo excesivo del recurso hídrico, surgen estudios
relacionados al tema y aplicados a diferentes procesos productivos y sectores de la
economía; muchos de estos estudios han permitido conocer el valor general de huella
hídrica de ciertos productos, por ejemplo, la producción de un kilo de carne requiere la
exuberante cifra de 16.000 litros de agua, 1 vaso de leche requiere 200 litros, producir
20
una taza de café gasta 140 litros, 1 manzana 70 litros de agua, 1 camiseta de algodón
4.100 litros de agua, entre otros.
Desde un contexto mundial, se puede hablar de huella Hídrica en varios aspectos y a
modos de ejemplos: (HOEKSTRA & CHAPAGAIN, 2008)
El sector agrícola, el cual comprende una de las actividades que consumen un
tercio de las reservas de agua en Europa. La agricultura influye tanto en la
cantidad como en la calidad de agua disponible para otros usos. En algunas
zonas de Europa, la contaminación provocada por plaguicidas y fertilizantes
utilizados en la floricultura constituye, de por sí, una de las principales causas de
la deficiente calidad del agua.
China, donde la Huella Hídrica, es alrededor de 700 metros cúbicos por año per
cápita.
Japón con una Huella Hídrica Total de 1.150 metros cúbicos por año per cápita,
alrededor del 65% de esta huella proviene de exterior del país.
EEUU, cuya Huella Hídrica es de 2.500 metros cúbicos por año per cápita.
España, 2.325 metros cúbicos por año per cápita. Alrededor del 36% de esta
Huella Hídrica se origina fuera de España.
EEUU, Canadá, Italia, Francia, España y Grecia; países de mayores valores
registrados en su Huella Hídrica.
Ilustración 1: Consumo De agua, ejemplificado, de la producción de bienes.
Fuente: (HOEKSTRA & CHAPAGAIN, 2008)
21
En cuanto al punto de vista académico y profesional, se tienen en cuenta estudios
realizados con anterioridad, con respecto a temas de Huella Hídrica o indicadores
similares, tanto a nivel Nacional como internacional, entre ellos, están:
TESIS
1. Tesis de Grado de la Universidad Pontificia Bolivariana de Medellín,
“Determinación de la Huella Hídrica del Sector Doméstico en la Cuenca del Río
Ponce”, la cual, buscó determinar la huella hídrica del sector doméstico en la
cuenca del río Porce y la primera aproximación de la misma en el departamento
de Antioquia, además, el cálculo de la huella hídrica del sector doméstico
buscaba dar una idea del manejo que se les está dando a los recursos hídricos
en dicho sector. (OCHOA ARANGO, 2013)
2. La tesis de Grado, “Huella de Carbono en los sistemas de producción agrícola
dominantes en el Municipio de Falan, Tolima”, realizó un muestreo para estimar
el almacenamiento y la emisión de carbono de los principales sistemas de
producción agrícola. Se establecieron seis tratamientos: cacao monocultivo,
aguacate plátano, cacao aguacate, cacao plátano, maíz en monocultivo y caña
de azúcar en monocultivo. (UMAÑA & CONDE, 2013)
3. “Diagnóstico de Implementación de Metodología de Cálculo de la Huella de
Agua y de Carbono en la Empresa DSM”, es una tesis realizada en la
Universidad Austral de Chile para obtener el título de Grado, cuyo objetivo
principal era identificar las dificultades que se generaban al aplicar las
metodologías de cálculo de la huella de carbono y cálculo de la huella del agua
utilizando el Protocolo de Gases de Efecto Invernadero y la metodología
desarrollada por The Water Footprint Network, respectivamente, por sobre todo
en su etapa de cálculo. (BRITO CONTRERAS, 2011)
22
4. Tesis de Grado, “Evaluación de la Huella Hídrica del cultivo de café en el
municipio de Anolaima para determinar la presión generada por la demanda
hídrica y descarga de aguas mieles” realizada en la Universidad de la Salle,
Bogotá, Colombia; la cual tiene como objetivo principal determinar la presión
que se genera en el cultivo de café en cuanto a la demanda de agua y la
descarga de aguas mieles generadoras de alta contaminación en el ambiente
para establecer sus efectos sobre el recurso hídrico.
ESTUDIOS REALIZADOS EN COLOMBIA
1. El estudio “Una mirada a la agricultura de Colombia desde su huella hídrica” fue
realizado teniendo en cuenta los resultados de estimación de la huella hídrica de
la producción agrícola en Colombia por producto, departamento y municipio;
cada uno de ellos evaluados con respecto al tipo de huella (verde, azul o gris)
presentando valores que permiten identificar en consumo de agua que es
requerido para los diferentes cultivos. (AREVALO URIBE, 2012)
2. El Libro “Evaluación multisectorial de la huella hídrica en Colombia”, busca la
cuantificación y evaluación de los resultados obtenidos a partir de la estimación
de las huellas hídricas AZUL Y VERDE PARA CUATRO SECTORES
económicos: agropecuario, industrial, energético y petrolero; también se incluyó
el componente doméstico. Esta desarrollado con base a los resultados obtenidos
en varios estudios realizados de acuerdo a la misma temática, entre estos, el
estudio “Evaluación de la Huella Hídrica Proyecto Piloto Cuenca Porce”
ARTÍCULOS CIENTÍFICOS
El artículo científico “Water Footprint Evaluation of Fujian Providence based on the
virtual water in 2006. AGRIS.” Fue desarrollado en una provincia de China, en el cual
se habla de La Huella Hídrica de la provincia de Fujian en 2006, la cual, fue calculada
y analizada mediante el cómputo del Agua Virtual por medio de índices de evaluación
23
relacionados con el estado actual de la Huella. Dato calculado a partir de actividades
de importación y exportación del recurso así como el consumo humano. Se propone
una gestión integrada y aprovechamiento de los recursos hídricos, teniendo en cuenta
los resultados arrojados por el estudio. (DOGIIN, 2006)
En comparación de los anteriores estudios con el presente Anteproyecto, este busca
innovar en los aspectos relacionados con el cálculo de la Huella Hídrica, con el fin de
promover este tipo de temas en la investigación y aplicación en el país. Se trabajará
con la información brindada por las estaciones meteorológicas más cercanas a la
localización del cultivo y la adquirida en la Finca misma donde se lleva a cabo este
cultivo. Información que permitirá desarrollar cada objetivo propuesto y demostrar la
novedad del método de modo que sea una idea de a implementar en otros municipios o
cultivos. Además, el enfoque al cultivo de fresa se hace importante en la medida en
que es representativo tanto de la economía del Municipio como del país, y que aunque
han sido muchos los estudios realizados con base a la Huella Hídrica, pocos han sido
con respecto a este tipo de cultivo y ninguno para el cultivo que se desarrolla en la
Finca Santana, en el Municipio de Sibaté Cundinamarca.
24
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Estimar la huella hídrica en un cultivo de fresa seleccionado, de 2,6 Ha de extensión,
ubicado en una finca del Municipio de Sibaté, Cundinamarca.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Evaluar el consumo de agua a partir de un diagnóstico sobre la producción de
fresa del cultivo seleccionado en el Municipio de Sibaté, Cundinamarca.
Determinar el cálculo de la huella hídrica en el cultivo de fresa seleccionado y de
sus componentes fundamentales Huella Hídrica Verde, Huella Hídrica Azul y
Huella Hídrica Gris, mediante el software CROPWAT 8.0.
Identificar los impactos en el consumo de agua por parte del cultivo de fresa
seleccionado, a partir del valor obtenido de Huella Hídrica.
25
MARCO TEÓRICO
El siguiente marco teórico, abarca el tema a trabajar de modo específico y conciso de
forma que se obtenga un conocimiento claro del proyecto a desarrollar y el lugar sobre
el cual se quiere aplicar. La información presentada proporciona algunas bases para la
compresión teórica de la Huella Hídrica en las actividades económicas representativas
del Municipio de Sibaté, Cundinamarca. Por consiguiente, se abarcaran los temas del
Municipio, el cultivo a estudiar y el software a utilizar con sus respectivos
requerimientos de información.
MUNICIPIO DE SIBATÉ
Sibaté en lengua muisca significa derrame de la laguna “siguate”, de ahí tomaron el
nombre con el que se conoce hoy en día a uno de los municipios más prósperos del
departamento de Cundinamarca, el cual, nace formalmente a finales de la década de
los sesenta, bajo las ordenanzas No. 40 de noviembre 24 de 1967 y la número 23 de
noviembre 20 de 1968. De allí en adelante la cabecera del municipio se extiende en su
infraestructura de acuerdo a reglamentaciones que como tal, tiene que implementar, es
entonces cuando aparece el primer acuerdo por medio del cual se delimita el perímetro
urbano del municipio de Sibaté, Acuerdo No. 07 de 1979. Acuerdo 11 de 1989.
(SIBATÉ, 2015)
El Municipio de Sibaté, Cundinamarca se encuentra ubicado al sur-este de la Ciudad
de Bogotá, constituyendo uno de los extremos de la sabana, como se observa en la
Ilustración 2. La ubicación del Municipio en el marco Nacional y Departamental además
de la relativa proximidad con la Capital de la República es a 27 Kilómetros, conectada
por una vía que da acceso a importantes centros de desarrollo que otorgan a Sibaté
una situación geográfica ventajosa. Cuenta con una población aproximada de 28.000
habitantes distribuidos en su extensión de 12570 Has, (áreas urbanas (cabecera
municipal) y rurales (14 veredas)). Colinda al norte y este con el Municipio de Soacha,
26
al sur con los Municipios de Pasca y Fusagasugá, y al occidente con los Municipios de
Silvana y Granada (PGIRS - A&C, Junio 2006).
Su localización con respecto al Meridiano de Greenwich está dada por las
coordenadas, 4º 33’ y 4º 23’ de latitud Norte y 74º 18’ y 74º 13’ de longitud Oeste.
(PGIRS - A&C, Junio 2006)
Ilustración 2: Ubicación de Sibaté respecto de la Sabana de Bogotá, a escala 1:10.000
Fuente: (ICANH, 2014)
Sibaté cuenta con una temperatura uniforme durante todo el año, con una oscilación
respecto a la media anual de 1ºC, a excepción del mes de enero donde la oscilación es
de 2ºC, el mes más caluroso del año, Mayo, tiene un promedio de 13.8 °C; el mes
contrario a esta situación, Agosto, es de 13.2°C. Las temperaturas máximas, que se
salen del rango, pueden alcanzar los 22°C. De lo anterior se concluye que la
temperatura media del Municipio de Sibaté oscila entre los 13.5° C y 14° C. En cuanto
a la precipitación, la media anual es de 800 mm al año (CLIMA-DATA). Cuenta con
dos periodos secos y dos periodos húmedos; los dos primeros, entre Diciembre - Marzo
y Junio-Septiembre, con una precipitación media mensual de 22.6 mm y un mayor
27
número de horas de brillo solar, los dos segundos, entre Marzo-Junio y Septiembre-
Diciembre, con datos de precipitación media mensual de 80.85 mm y un menor número
de horas de brillo solar. Para el valor de la evapotranspiración, se tienen en cuenta los
datos proporcionados por la estación del Muña, con valores de evaporación media
anual igual a 1189.3 mm.
La velocidad media del viento es de 2.1 m/s. A comienzos del año se presentan
algunos días con vientos en calma. La dirección predominante de los vientos desde el
Oeste, durante la mayor parte del año. En los meses de julio y agosto vienen del Este.
Su economía se basa en la agricultura y la ganadería, sus principales productos son la
papa, fresa, arveja y la uchuva, también se encuentran modernos cultivos de flores de
exportación y presencia de hatos ganaderos productores de carne y leche, de igual
forma se presencian industrias reconocidas en el ámbito nacional e internacional, las
cuales, tienen su planta principal en este municipio, gozando de condiciones favorables
como lo son la cercanía a Bogotá, servicios y vías de acceso; algunas de estas son,
Icollantas, Eternit, Proalco y Cauchosol.
Con el apoyo de la administración municipal se impulsa en la comunidad la
conformación de diferentes asociaciones productivas, famiempresas y cooperativas
que ayudan a los habitantes a mejorar su calidad de vida, incrementando los ingresos
familiares, entre otras encontramos a ASOPAPA, ASOFRESA, SUAUCHUVA,
APEPROLEXI, ASIPROLEC, AGROVERGEL, entre otros. (SIBATÉ, 2015)
CULTIVO SELECCIONADO: FRESA
GENERALIDADES DE LA FRESA O FRESÓN
Taxonomía
La fresa pertenece a la familia Rosácea y género Fragaria, las especies Americanas
encontradas son F. Chiloensis y F. Virginiana, es una planta herbácea y de pequeña
altura. Es considerada como una fruta exótica de gran aroma, por lo que se convierte
en un cultivo con grandes ofertas de mercado. (AGROLALIBERTAD, 2013)
28
Descripción Botánica
La planta de fresa es de tipo herbáceo y perenne. El sistema radicular es fasciculado,
se compone de:
Raíces: Las cuales presentan cambium vascular y suberoso, son clasificadas
como perennes.
Raicillas: Las cuales presentan un color más claro y tienen un periodo de vida
corto, de algunos días o semanas, comparadas con las anteriores. Las raicillas
sufren un proceso de renovación fisiológico, aunque influenciado por factores
ambientales, patógenos de suelo, etc., que rompen el equilibrio.
La profundidad del sistema radicular es muy variable, dependiendo entre otros factores,
del tipo de suelo y la presencia de patógenos en el mismo. En el cultivo, la fresa
alcanza un sistema radicular 20 cm.
Fisiología
En Colombia, la existencia de estaciones es un fenómeno que por su ubicación
geográfica no es posible, sin embargo, existen dos épocas muy notorias en el clima del
país; siguiendo la teoría de las estaciones se encuentra el verano o época seca y el
inverno o época de lluvias. Aunque la fresa se desarrolle en otros países pasando por
todas las épocas de las estaciones, el clima colombiano permite que en Colombia el
cultivo se pueda dar, puesto que se cumplen las condiciones necesarias para su
crecimiento.
El fresón o fresa, necesita acumular una serie de horas frío, con temperaturas por
debajo de 7ºC, para dar una vegetación y fructificación abundante, así como requiere
de ser regada y abastecida de suficiente agua durante su crecimiento.
Para el cultivo de fresa trabajado, es importante realizar su siembra en épocas de
lluvias, puesto que esto garantizara que sea regada durante 15 días después de la
siembra. Al nacer la fresa, si se está en época de verano, desde garantizarse el riego
por goteo dos veces por semana durante 20 minutos.
Es muy importante determinar el frío requerido por cada variedad, debido a que
insuficiente cantidad del mismo origina un desarrollo débil de las plantas, que dan
29
frutos blandos y de vida comercial reducida. Un exceso de frío acumulado, por otra
parte, da lugar a producciones más bajas, un gran crecimiento vegetativo y la aparición
de estolones prematuros, o en un caso extremo la quema del cultivo.
Requerimientos Edafo-climáticos
Clima: La fresa es un cultivo que se adapta muy bien a muchos tipos de climas.
Su parte vegetativa es altamente resistente a heladas, llegando a soportar
temperaturas de hasta -20ºC, aunque los órganos florales quedan destruidos
con valores algo inferiores a 0ºC. Al mismo tiempo son capaces de sobrevivir a
temperaturas estivales de 55ºC. Los valores óptimos para una fructificación
adecuada se sitúan en torno a los 15-20ºC de media anual. Temperaturas por
debajo de 12ºC dan lugar a frutos de formados por frío, en tanto que un tiempo
muy caluroso puede originar una maduración y coloración del fruto muy rápida,
lo cual le impide adquirir un tamaño adecuado para su comercialización.
Suelo: La influencia del suelo, su estructura física y contenido químico es una de
las bases para el desarrollo del fresón. Éste prefiere suelos equilibrados, ricos
en materia orgánica, aireados, bien drenados, pero con cierta capacidad de
retención de agua. El equilibrio químico de los elementos nutritivos se considera
más favorable que una riqueza elevada de los mismos. Niveles bajos de
patógenos son igualmente indispensables para el cultivo.
Un suelo catalogado como arenoso o franco-arenoso y homogéneamente
profundo se acercaría al ideal para el cultivo.
Cosecha
Rendimiento:
La Fresa, aunque es una planta perenne, como cultivo rentable debe manejarse en
forma anual. El ciclo de cultivo y la producción pueden variar dependiendo de la
época de siembra y el tipo de material que se utilice. En condiciones normales y
bajo un buen manejo, la planta se mantiene en producción por un año aunque sea
30
recomendable cambiarse a los dos años de edad. Las variedades que se cultivan,
tiene una capacidad de producción entre 50 y 100 t/ha/año.
Para el tipo de cultivo trabajado, se debe esperar de 15 a 18 meses, que es el
tiempo que se mantendrá en producción; pasado este periodo es necesario levantar
todo y volver a sembrar, es decir, iniciar todo el proceso, el terreno soporta 2 veces
el cultivo. Cuando pasen 2 años, el terreno deberá dejarse descansar durante 1
año.
Recolección:
Debido a que la fruta es altamente perecedera, debe cosecharse cada tres días y
manejarse con mucho cuidado. El porcentaje de cosecha, depende de ese buen
manejo de la plantación y de la fruta. Es recomendable manejar la fruta con
anterioridad a su formación y desarrollo para que en la cosecha goce de buenas
condiciones. A partir del momento de la cosecha, se inicia otro proceso de gran
importancia que es la selección de la fruta, el empaque, el transporte y el
almacenamiento adecuado.
Este proceso, dentro del cultivo seleccionado, se lleva a cabo dos veces por
semana en 6 tarros clasificados según los tamaños, entre 1 y 4, siendo el primero
para las fresas de mayor tamaño y el último para las de menor tamaño.
31
HUELLA HÍDRICA
La huella hídrica ha sido definida de las siguientes formas:
Indicador de uso de agua dulce que es palpable no sólo en el uso de agua
directo de un consumidor o productor, sino también en su uso indirecto.
La huella hídrica puede ser considerada como un indicador global de
apropiación de los recursos de agua dulce, por encima de la medida tradicional y
restringida de la extracción de agua.
La huella hídrica de un producto es el volumen de agua utilizada para producir el
producto, medidos a lo largo de la cadena de suministro.
Es un indicador multidimensional, que muestra los volúmenes de consumo de
agua por fuentes y volúmenes de contaminación por cada tipo de contaminación,
y cuyos componentes de huella hídrica total pueden ser especificados
geográfica y temporalmente.
La huella hídrica por lo tanto ofrece una perspectiva mejor y más amplia sobre cómo un
consumidor o productor afecta el uso de sistemas de agua dulce. Se trata de una
medida volumétrica del consumo de agua y su contaminación. Lo que no mide es la
gravedad de los efectos locales en el medio ambiente del consumo de agua y su
contaminación. El impacto local del medio ambiente de una cierta cantidad de consumo
de agua y su contaminación depende de la vulnerabilidad del sistema de agua local y el
número de consumidores y contaminadores que hagan uso del mismo. La huella
hídrica representa una información explícita a lo largo del tiempo y del espacio sobre
cómo el agua es apropiada para diversos fines humanos. Por ello, puede sentar una
buena base para la evaluación local de impactos ambientales, sociales y económicos.
(HOESKSTRA, CHAPAGAIN, ALDAYA , & MEKONNEN , 2010)
La huella hídrica, básicamente es la apropiación de agua dulce por los seres humanos
en relación con el ciclo hidrológico, por ello, uno de los conceptos más importantes a
tener en cuenta es la cuenca hidrográfica, área geográfica drenada por un río y sus
afluentes cuya disponibilidad de agua o caudal total está dada por el volumen anual de
precipitaciones.
32
HUELLA HÍDRICA VERDE
La huella hídrica verde es un indicador del uso humano del agua conocida como verde,
la cual se refiere, a la precipitación sobre la tierra que no provoque escorrentía o se
sume a las aguas subterráneas, pero que se mantenga en el suelo o su superficie o la
vegetación. Finalmente, esta es la parte de la precipitación que se evaporará o que
transpiran las plantas. El agua es la que permite la existencia de vegetación natural y
vuelva a la atmosfera por procesos de evapotranspiración. (HOESKSTRA,
CHAPAGAIN, ALDAYA , & MEKONNEN , 2010)
Las variables de interés para este componente son:
Precipitación Efectiva: Volumen de agua proveniente de las precipitaciones
que no se pierde por escorrentía superficial ni por percolación, queda
acumulada y disponible para la satisfacción de las necesidades hídricas de los
cultivos. Depende de múltiples factores como pueden ser la intensidad de la
precipitación o la aridez del clima, y también de otros como la inclinación del
terreno, contenido en humedad del suelo o velocidad de infiltración. Es aquella
fracción de la precipitación total que es aprovechada por las plantas. En la
metodología empleada por la FAO, se define como precipitación efectiva, el
efecto combinado entre la precipitación confiable y las pérdidas de agua por los
fenómenos de percolación y escorrentía.
HUELLA HÍDRICA AZUL
La huella hídrica azul se refiere al volumen de agua captada de fuentes superficiales o
subterráneas para cubrir la demanda de agua no satisfecha a causa de un déficit en la
disponibilidad de agua procedente de la lluvia, además, es la cantidad de agua
disponible en determinado periodo que se consume y que no es devuelta a la misma
cuenca hidrográfica. (AREVALO, LOZANO, & SABOGAL, 2011) Las variables de
interés tenidas en cuenta para este componente son:
33
Requerimiento de Riego del Cultivo: Es el volumen de agua que requiere el
cultivo tomando una base de cálculo de un año proveniente de riego. Para la
HHA, es básicamente la diferencia entre la necesidad de agua del cultivo y la
precipitación efectiva. También incluye agua adicional para el lavado de sales y
compensar la falta de uniformidad en la aplicación del recurso hídrico. Su fuente
de cálculo será el programa CROPWAT 8.0 elaborado por la FAO. (FAO,
Estudio FAO Riego y Drenaje , 2006)
Requerimiento Hídrico del Cultivo: Se refiere a la cantidad de agua requerida
para compensar las pérdidas ocasionadas por evapotranspiración, es decir, la
cantidad de agua que es necesario aplicar como riego o bien que se obtiene
como lluvia. Su fuente de cálculo será el programa CROPWAT 8.0 elaborado
por la FAO, mediante la introducción de algunos datos.
Evapotranspiración Potencial de Referencia: Corresponde a la sumatoria de
las pérdidas de agua debido al proceso de transpiración de las plantas junto con
las que ocurre en el suelo de una superficie cultivada. Se puede calcular la
evapotranspiración de un cultivo a partir de datos climáticos como temperatura
del aire, humedad atmosférica, radiación y velocidad del viento, además de los
factores de resistencia propios de cada cultivo, y la localización del mismo,
dados por la estación meteorológica más cercana en conjunto con el programa
CROPWAT 8.0. (SIMARBC, 2006).
HUELLA HÍDRICA GRIS
La huella hídrica gris muestra la "capacidad apropiada de asimilación de desechos”. Se
define como el volumen de agua que se requiere para asimilar residuos o carga de
contaminantes comparado con las concentraciones normales, cuantificada en el
volumen de agua necesaria para diluir dichos contaminantes hasta el punto de que la
calidad del agua ambiental se mantenga por encima de lo acordado en las normas de
calidad del agua.
34
Este concepto ha crecido a partir del reconocimiento de que la medida de la
contaminación del agua se puede expresar en términos del volumen que se requiere
para diluir los contaminantes de tal manera que se conviertan en inofensivos.
Las variables de interés para este componente son:
Aplicación de Fertilizantes y/o Plaguicidas Químicos: Es el cálculo de la
cantidad de fertilizantes empleados en el cultivo de Fresa, teniendo en cuenta la
frecuencia de aplicación, cantidad y composición química. Para el cultivo de
Fresa estudiado, hay dos tipos de tratamiento de fertilizante, el Triple 15 y el
Humus de Lombriz. (HOESKSTRA, CHAPAGAIN, ALDAYA , & MEKONNEN ,
2010)
Fracción de Lixiviación y Escorrentía: Cantidad o fracción porcentual de las
sustancias químicas aplicadas a los cultivos que pueden ser infiltradas o
percoladas hasta llegar a los cuerpos de agua subterráneos. Es posible asumir
el 10% de los fertilizantes de nitrógeno. (HOESKSTRA, CHAPAGAIN, ALDAYA ,
& MEKONNEN , 2010)
Concentración Natural de Contaminantes: Es la cantidad de contaminantes
por unidad de volumen encontrada en el cuerpo de agua de abastecimiento de
análisis. Este dato es empleado para tener en cuenta solo los fertilizantes que se
infiltran por la actividad referida.
Concentración Legal de los Contaminantes: Corresponde a la concentración
máxima de los contaminantes según la normatividad de aguas que se aplique.
Dicha concentración no podrá ser excedida si se desea dar complimiento a las
normas de agua que apliquen.
35
CROPWAT 8,0
CROPWAT 8.0 para Windows es un programa informático para el cálculo de las
necesidades hídricas de los cultivos y las necesidades de riego en base a datos del
suelo, del clima y del cultivo. Además, el programa permite el desarrollo de programas
de riego para diferentes condiciones de manejo y el cálculo de abastecimiento de agua
esquema para variar los patrones de cultivo. CROPWAT 8.0 también se puede utilizar
para evaluar las prácticas de riego de los agricultores y para estimar el rendimiento de
los cultivos, tanto en condiciones de secano y de regadío (FAO, Food and Agriculture
Organization of the United Nations, 2013).
Como punto de partida, es recomendable usar este programa cuando no se dispone de
datos locales puesto que CROPWAT 8.0 incluye datos de cultivos y de suelo estándar.
Cuando se dispone de datos locales, estos archivos pueden ser fácilmente modificados
o creados. Del mismo modo, si no se dispone de datos climáticos locales, estos pueden
ser obtenidos de más de 5.000 estaciones en todo el mundo de CLIMWAT, la base de
datos climáticos asociados. El desarrollo de programas de riego en CROPWAT 8.0 se
basa en un balance diario de agua del suelo con varias opciones definidas por el
usuario para las condiciones de abastecimiento de agua y gestión del riego. El
suministro de agua se calcula de acuerdo con el patrón de cultivo definido por el
usuario, que pueden incluir hasta 20 cultivos (FAO, Food and Agriculture Organization
of the United Nations, 2013).
CROPWAT 8.0 es un programa de Windows incluye una serie de actualizaciones y
nuevas características, como: (FAO, Food and Agriculture Organization of the United
Nations, 2013)
Mensual, década y diaria de entrada de datos climáticos para el cálculo de la
evapotranspiración de referencia (ETo)
Posibilidad de estimar los datos climáticos en la ausencia de valores medidos
Década y diaria cálculo de los requerimientos de agua del cultivo basado en
algoritmos de cálculo actualizado incluido el ajuste de los valores de los
coeficientes de cultivos-
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Cálculo de las necesidades hídricas de los cultivos y la programación de riego
para arroz y arroz de secano, utilizando un procedimiento recientemente
desarrollado para calcular las necesidades de agua, incluyendo el período de
preparación de la tierra
Tablas de salida balance hídrico del suelo todos los días
Presentaciones gráficas de los datos de entrada, los requerimientos de agua de
los cultivos y los horarios de riego.
CÁLCULO DE LA HUELLA HÍDRICA Y SUS COMPONENTES
Dado que los sectores agrícola y forestal son los principales sectores del consumo de
agua, los productos que involucran a la agricultura o la silvicultura en su sistema de
producción a menudo tienen una huella significativa de agua. Para todos estos
productos es pertinente prestar una especial atención a la huella hídrica de su proceso
de crecimiento, en el cultivo o del árbol. Este cálculo trata sobre los detalles de la
evaluación de la huella hídrica del proceso de la producción de cultivos o árboles. El
método es aplicable a los cultivos anuales y a los perennes. (HOESKSTRA,
CHAPAGAIN, ALDAYA , & MEKONNEN , 2010)
La huella hídrica total del proceso de cultivos (HHT) es la suma de los componentes
verde, azul y gris, (expresada como volumen por unidad de producto):
[
]
Donde,
HHT, es la Huella Hídrica Total, calculada en Vol/Masa
HHV, es el cálculo de la Huella Hídrica Verde, calculada en Vol/Masa
HHA, es el cálculo de la Huella Hídrica Azul, calculada en Vol/Masa
HHG, es el cálculo de la Huella Hídrica Gris, calculada en Vol/Masa
37
INFORMACIÓN REQUERIDA POR CROPWAT 8.0
CROPWAT 8.0 es un software diseñado por la FAO para estimar la cantidad de agua
necesaria para riego de un cultivo específico, mediante la determinación de la
Evapotranspiración potencial calculada mediante las fórmulas de Penman-Monteith.
Para estos cálculos es necesario suministrar datos climatológicos, del cultivo y del
suelo.
La información proporcionada para el cálculo de la Huella Hídrica del cultivo de Fresa
en estudio, del Municipio de Sibaté, se define en las siguientes viñetas y son tomados
del Manual de Evaluación de la Huella Hídrica, Manuscrito Final del 16 de Octubre de
2010.
Datos del clima: El cálculo se realiza utilizando los datos climáticos de la
estación meteorológica más cercana y más representativa, ubicada cerca del
campo de cultivo correspondiente o dentro o cerca de la región de producción de
cultivos considerado. La base de datos climáticos CLIMWAT 2.0 proporciona los
datos climáticos necesarios en el formato que exige el modelo CROPWAT 8.0
(HOEKSTRA, 2010). Son ejemplos de estos datos, temperatura máxima y
mínima (°C), humedad relativa (%), velocidad del viento (Km/día), insolación (h),
precipitación (mm); datos suministrados por la estación meteorológica El Muña.
Parámetros de cultivo: Los coeficientes de los cultivos y el patrón de cultivos
(fechas de siembra y cosecha) se pueden tomar a partir de datos locales. La
variedad de cultivos y el período de crecimiento adecuado para un tipo
determinado de cultivo depende en gran medida del clima y de muchos otros
factores como las costumbres locales, las tradiciones, la estructura social, las
normas y políticas existentes. Por lo tanto, los datos de cultivo más fiables son
los obtenidos de las estaciones locales de investigación agrícola. En esta
información se requieren datos como:
Fecha de siembra: Este dato en conjunto con la duración de las etapas
de crecimiento, le permite al software calcular la fecha de cosecha. En el
38
caso de cultivos perennes el dato de la fecha de siembra se reemplaza
por el momento en que vuelve a comenzar el ciclo del árbol.
Coeficiente del cultivo: Este coeficiente depende del tipo de cultivo y su
fase de desarrollo. Debido a las variaciones en las características propias
del cultivo durante las diferentes etapas de crecimiento, Kc cambia desde
la siembra hasta la cosecha. La curva del coeficiente del cultivo
(Ilustración 3), describe el comportamiento del mismo, poco después de la
plantación de cultivos anuales o poco después de la aparición de las
hojas nuevas en el caso de los cultivos perennes. (FAO, Estudio FAO
Riego y Drenaje , 2006)
Ilustración 3: Curva Generalizada del Coeficiente de Cultivo
Fuente: (FAO, Estudio FAO Riego y Drenaje , 2006)
Etapas de crecimiento: Desde el desarrollo de la flor hasta la
maduración del fruto trascurren en promedio de 220 a 240 días
dependiendo de la región, pasando por diferentes estados así:
Etapa 1 (0-50 días): Primeras 7 semanas después de la floración.
es una etapa de crecimiento lento caracterizada porque el fruto
tiene un tamaño similar a la cabeza de un fosforo.
Etapa 2 (50-120 días): corresponde a la semana 8 a la 17 después
de la floración, el fruto crece de manera acelerada y adquiere su
tamaño final, la semilla presenta consistencia gelatinosa.
39
Etapa 3 (120 – 180 días): semana 18 a la 25 después de la
floración. La semilla o almendra completa su desarrollo, adquiere
consistencia sólida y gana peso.
Etapa 4 (180 – 224 días): Semana 26 a la 32 después de la
floración. El fruto se encuentra fisiológicamente desarrollado e
inicia su maduración. En esta etapa el fruto comienza a estar listo
para su recolección y procesamiento.
Profundidad radicular: Es la distancia a la cual las raíces de un cultivo
específico penetran un suelo para aprovechar las reservas de agua
presentes en el suelo. El sistema radicular es fasciculado, se compone de
raíces y raicillas. En teoría, la profundidad del sistema radicular es muy
variable, dependiendo entre otros factores, del tipo de suelo y la
presencia de patógenos en el mismo; en condiciones óptimas pueden
alcanzar los 2-3 m, aunque lo normal es que no sobrepasen los 40 cm,
encontrándose la mayor parte (90%) en los primeros 25 cm. Para el caso
actual, este sistema es de 20 cm.
Fracción agotamiento crítico (p): La fracción de agotamiento crítico (p)
corresponde a la fracción promedio del agua total disponible en el suelo
(ADT) que puede ser agotada de la zona radicular antes de que el cultivo
presente estrés hídrico. De acuerdo a la FAO, la fracción de agotamiento
crítico del cultivo es de 0,20 para ETc de 5mm dia-1. El valor (p) puede
ser ajustado para otros valores de Etc (Evapotranspiración del Cultivo).
Mediante la siguiente expresión: (FAO, Estudio FAO Riego y Drenaje ,
2006)
Factor respuesta rendimiento (ky): Este factor describe como la
productividad del cultivo va disminuyendo según disminuye la ETc como
resultado a la falta de agua. Esta reducción relativa de la productividad es
más pequeña durante las etapas de desarrollo y maduración,
aumentando en las etapas de floración y formación del fruto.
40
Rendimientos de los cultivos: Los datos de rendimiento pueden ser obtenidos
a nivel local, preferiblemente, de modo que los resultados tengan un porcentaje
de error mucho menor y se adapten a la situación real del cultivo.
Normas de calidad ambiental del agua: En cuanto a la normatividad ambiental
local, se tienen en cuenta las normas especificadas más adelante, en el Marco
Legal del presente proyecto, sin embargo, se mencionan algunas de las más
importantes en el tema de vertimientos y concentraciones límites y naturales de
diferentes compuestos químicos: Acuerdo 43 de la CAR, Resolución 631 de
2015 y Decreto 3930 de 2010.
Humedad del suelo: Se define como la cantidad de agua contenida en un
volumen de tierra. Este indicador es de vital importancia para el desarrollo de
las actividades agrícolas. Entre los factores influyentes en el contenido de
humedad del suelo se encuentra el clima, propiedades del suelo, topografía y la
cobertura del suelo. Los límites para la humedad aprovechable son los
contenidos de humedad a Capacidad de Campo (C. de C.) y a Punto de
Marchitez Permanente (P.M.P.) y se expresan en contenido gravimétrico (a
menos que se indique lo contrario).
Tasa máxima de infiltración: Representa la lámina de agua que puede infiltrar
en el suelo en un período de 24 horas, se calcula en función del tipo de suelo, la
pendiente y la intensidad de la precipitación o del riego.
41
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cuál será la huella hídrica del cultivo de Fresa seleccionado de 2.6 Ha de extensión, y
los factores que pueden llegar a alterar este valor?
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Muchos de los municipios de Colombia se destacan por su producción agrícola, en
términos geográficos, hoy en día el cultivo de fresa se encuentra concentrado en la
sabana de Bogotá, específicamente en los municipios periféricos de la capital del país,
entre los cuales se destacan Facatativá, Sibaté, Soacha y Guasca, entre otras
poblaciones; pues este representa una base fundamental para la economía del país, un
ejemplo de ello es el municipio de Sibaté pues aunque no cuenta con un plan integrado
del recurso hídrico que permita el control en los procesos requeridos para la gestión
ambiental, la producción de alimentos como arveja, papa, uchuva y fresa se sigue
desarrollando, por ende, lo que se busca es conocer los factores que sean importantes
en la estimación de la Huella Hídrica, como indicador del consumo del recurso hídrico
en este tipo de cultivo, de modo que se puedan identificar de manera general los
impactos sobre el consumo del agua.
La mayoría de productores de fresa son pequeños agricultores por ello se hace
necesario el cálculo del indicador huella hídrica, con el fin de evaluar el consumo de
agua en el cultivo de fresa ubicado en el Municipio de Sibaté, en la vereda Perico.
Tomando como punto de partida la anterior ubicación y a través de la implementación
del programa CROPWAT 8.0 ofrecido de forma gratuita por la FAO, se establecerá si el
agua que está consumiendo el cultivo de fresa es suficiente, en exceso o en
deficiencia; y como su consumo genera impactos en cantidad sobre el recurso hídrico.
42
DATOS REQUERIDOS POR CROPWAT
DATOS CLIMATOLÓGICOS
Los datos exactos requeridos por el Programa se resumen en la siguiente tabla. Esta
información es obtenida de las estaciones meteorológicas cercanas al cultivo, en este
caso, se utiliza el promedio de los 5 últimos años registrados por la estación El Muña.
Tabla 1: Datos de Clima y Precipitación requeridos por CROPWAT 8.0
DATOS SUB DATOS UNIDAD TIPO DE INFORMACIÓN
CLIMA / Eto
Temperatura Mínima °C Requerido
Temperatura Máxima °C Requerido
Humedad % Requerido
Viento Km/día Requerido
Radiación Solar MJ/m2/día Calculado por el programa
ET o mm/día Calculado por el programa
PRECIPITACIÓN Precipitación Mensual Mm Requerido
Precipitación Efectiva Mm Calculado por el programa
Fuente: Software CROPWAT 8.0
DATOS DEL CULTIVO
Los datos exactos requeridos por el Programa se resumen en la siguiente tabla. Son
obtenidos del cultivo mismo y de la teoría sobre cultivos de fresa.
Tabla 2: Datos del cultivo requeridos por CROPWAT 8.0
DATOS SUB DATOS UNIDAD TIPO DE INFORMACIÓN
CULTIVO
Nombre Texto
Requerida
Siembra Fecha
Kc 0 – 1
Etapas (Inicial - Total) Días
Prof. Radicular M
Agotamiento Crítico Fracción
Factor Respuesta Rendimiento
Fracción
Altura del Cultivo M
Fuente: Software CROPWAT 8.0
43
DATOS DEL SUELO
Los datos exactos requeridos por el Programa se resumen en la siguiente tabla. Son
obtenidos del cultivo mismo y de las pruebas de campo para conocer el tipo de suelo
sobre el cual estaban sembradas las plantas de fresa seleccionadas.
Tabla 3: Datos de Suelo requeridos por CROPWAT 8.0
DATOS SUB DATOS UNIDAD TIPO DE INFORMACIÓN
SUELO
Nombre Texto Requerida
Humedad del Suelo mm/m
Calculado por el programa
Tasa máx. de Infiltración mm/día
Prof. Radicular máx. Cm
Agotamiento inicial %
Humedad del Suelo Inicial Disponible
mm/m
Fuente: Software CROPWAT 8.0
44
MARCO LEGAL
En cuanto a la legislación ambiental, se tiene en cuenta lo estipulado en la Constitución
Política de Colombia, y la ley 99 de 1993, por la cual se crea el Ministerio del Medio
Ambiente y se reordena el sector público encargado de la gestión y conservación del
medio ambiente y los recursos naturales renovables.
La Constitución Política de Colombia de 1991 elevó a la norma constitucional la
consideración, manejo y conservación de los recursos naturales y el medio ambiente, a
través de los siguientes principios fundamentales:
Derecho a un ambiente sano – Derecho a la Vida: En su Artículo 79, la
Constitución Nacional (CN) consagra que: ¨ Todas las personas tienen derecho
a gozar de un ambiente sano. La Ley garantizará la participación de la
comunidad en las decisiones que puedan afectarlo. Es deber del Estado
proteger la diversidad e integridad del ambiente, conservar las áreas de especial
importancia ecológica y fomentar la educación para el logro de estos fines¨. Esta
norma constitucional puede interpretarse de manera solidaria con el principio
fundamental del derecho a la vida, ya que éste sólo se podría garantizar bajo
condiciones en las cuales la vida pueda disfrutarse con calidad.
El Estudio Nacional del Agua por el Ministerio del Medio Ambiente, Instituto de
Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM, describe tanto los elementos
de tipo conceptual como los metodológicos para la cuantificación de la demanda y
oferta, además del uso del recurso hídrico del país. Dicha cuantificación está basada
en el balance hídrico de las cuencas municipales y de todo el país, además las que
sirven como suministro de agua, las que se encuentran contaminadas, las que cuentan
con escases en su suministro, entre otras.
La normatividad ambiental vigente para Colombia, se resume en el siguiente cuadro,
especificando y adaptando cada ley-decreto-resolución al recurso hídrico y recurso
suelo, en un orden cronológico descendente.
45
Tabla 4: Normatividad Colombiana Aplicada al Recurso Hídrico
NORMA CONTENIDO
Resolución 631 de 2015 Por la cual se establecen los parámetros y los valores máximos permisibles en los vertimientos puntuales a cuerpos de aguas superficiales y a los sistemas de alcantarillado público y se dictan otras disposiciones.
Decreto 3930 de 2010 Por medio del cual se establecen las disposiciones relacionadas con los usos del recurso hídrico, el Ordenamiento del Recurso Hídrico y los vertimientos al recurso hídrico, al suelo y a los alcantarillados.
Resolución 1242 de 2009
Por medio de la cual se deja sin efecto la Resolución 1830 de 2007, y en consecuencia se adopta el formulario de auto declaración y reporte de agua captada y se toman otras determinaciones.
Decreto 1575 de 2007
Por el cual se establece el Sistema para la Protección y Control de la Calidad del Agua para Consumo Humano.
Resolución 865 de 2004
Por la cual se adopta la metodología para el cálculo del índice de escasez para aguas superficiales a que se refiere el Decreto 155 de 2004 y se adoptan otras disposiciones.
Decreto 3102 de 1998 Instalación de equipos de bajo consumo de agua
Decreto 901 de 1997 Tasas retributivas por vertimientos líquidos puntuales a cuerpos de agua
Ley 373 de 1997 Uso eficiente y ahorro del agua
Ley 99 de 1993 Art. 10,11, 24, 29: Prevención y control de contaminación de las aguas. Tasas retributivas.
Constitución Política de Colombia de 1991
Art. 80: Planificación del manejo y aprovechamiento de los recursos naturales, para garantizar su desarrollo sostenible, su conservación, restauración o sustitución. Art. 95: Por el cual se establece como deber de las personas, la protección de los recursos culturales y naturales del país, y de velar por la conservación de un ambiente sano
Decreto 1594 de 1984
Normas de vertimientos de residuos líquidos. Art. 1 a 21 Definiciones. Art. 22-23 Ordenamiento del recurso agua. Art. 29 Usos del agua. Art. 37 a 50 Criterios de calidad de agua Art. 60 a 71 Vertimiento de residuos líquidos. Art. 72 a 97 Normas de vertimientos. Art. 142 Tasas retributivas. Art. 155 procedimiento para toma y análisis de muestras
Decreto 2857 de 1981 Ordenación y protección de cuencas hidrográficas
Ley 09 de 1979 Código sanitario nacional. Art. 51 a 54: Control y prevención de las aguas para consumo humano. Art. 55 aguas superficiales. Art. 69 a 79: potabilización de agua
Decreto 1681 de 1978 Sobre recursos hidrobiológicos
Decreto 1449 de 1977 Disposiciones sobre conservación y protección de aguas, bosques, fauna terrestre y acuática
Decreto 2811 de 1974, libro II parte III
Artículo 99: Establece la obligatoriedad de tramitar el respectivo permiso de explotación de material de arrastre. Art. 77 a 78 Clasificación de aguas. Art. 80 a 85: Dominio de las aguas y cauces. Art. 86 a 89: Derecho a uso del agua. Art.134 a 138: Prevención y control de contaminación. Art. 149: aguas subterráneas. Art.155: Administración de aguas y cauces.
Fuente: (UPME, 2015)
46
Tabla 5: Normatividad Colombiana Aplicada al Recurso Suelo
NORMA CONTENIDO
Ley 388 de 1997 Artículo 33: Ordenamiento territorial, que reglamenta los usos
del suelo
Decreto Reglamentario 2462 de
1989 Sobre explotación de materiales de construcción.
Decreto 2655 de 1988 Código de Minas
Decreto 2811 de 1974 parte VII Del suelo agrícola y de los usos no agrícolas de la tierra.
Fuente: (UPME, 2015)
La normatividad Colombiana no cuenta con alguna legislación específica respecto al
tema de la Huella Hídrica, sin embargo, respecto del tema tratado en el presente
proyecto, se tiene en cuenta la Norma ISO 14046, la cual no se constituye como
legislación ambiental pero que permite incursionar en la temática de Huella Hídrica.
Esta Norma, surge como respuesta a: (FERRANDIS, 2014)
La creciente demanda internacional de esquemas aplicados al agua.
Contrarrestar los números esquemas privados y con el fin de unificarlos y evitar
su actual dispersión.
La necesidad de tener esquemas de verificación y certificación aplicados al
agua.
Consecuencia lógica a partir de la ISO 14064-14067 sobre gases de invernadero
y huella de carbono.
47
METODOLOGÍA
La metodología aplicada al presente estudio es de tipo cuantitativo, puesto que es el
análisis de un indicador a partir de un valor calculado, el cómputo numérico de la Huella
Hídrica y sus respectivos componentes. Esto, en función de los datos e información
suministrada por el cultivo de fresas en Sibaté, y la estación meteorológica El Muña. El
principal instrumento utilizado en la evaluación de las fases fue el software CROPWAT
8.0, proporcionado por la FAO para el cálculo del requerimiento hídrico del cultivo.
FASE I: DIAGNÓSTICO DE LA PRODUCCIÓN DE UN CULTIVO DE FRESA EN UNA
FINCA DEL MUNICIPIO DE SIBATÉ, CUNDINAMARCA.
Esta primera fase, permite la aproximación a la producción de fresa en un cultivo
ubicado seleccionado mediante el reconocimiento del área de estudio, el análisis y
descripción del proceso productivo y finalmente el reconocimiento y descripción de la
fuente de abastecimiento. Estas actividades se describen en la Tabla 6.
Tabla 6: Actividades Fase I
ACTIVIDAD Y DESCRIPCION FUENTE
Reconocimiento del Cultivo de Fresa
Seleccionado
Esta actividad, permitirá conocer de manera general el cultivo de Fresa seleccionado para el estudio, permitiendo conocer las características del terreno, su extensión, capacidad y cantidad de plantas cultivadas.
Cultivo de Fresa Seleccionado.
Análisis Proceso Productivo De La Fresa
Mediante el presente proyecto, se busca conocer a profundidad cada detalle de la fase de producción del cultivo de fresa, de modo que se puedan identificar variables que afectan el proceso como el volumen de agua, temperatura, humedad y estabilidad del cultivo.
*Estación Meteorológica El Muña. *Datos de Campo. *Documentos FAO
Obtener la información de clima y precipitación, desde la Estación meteorológica más cercana, es decir, El Muña. La información sobre profundidad radicular y respuesta al rendimiento del cultivo deberán ser tomadas en campo. Información adicional será tomada de los documentos de la FAO
48
ACTIVIDAD Y DESCRIPCION FUENTE
Reconocimiento de Fuentes de
Abastecimiento
Reconocer la(s) fuente(s) de las cuales se abastece el cultivo de Fresa en estudio, de modo que pueda realizarse una comparación o verificación de la cantidad de agua consumida, si es suficiente o por el contrario, está siendo gastada en exceso.
Cultivo de Fresa Seleccionado. Reconocimiento en campo.
Fuente: Elaboración Propia
FASE II: MODELAMIENTO
En esta segunda fase, se lleva a cabo el modelamiento de la información obtenida en el
programa informático CROPWAT 8.0, posteriormente y con el uso de la nueva
información se realiza el cálculo de cada uno de los componentes de la Huella Hídrica
(H.H. Verde, Azul y Gris). Las actividades de esta fase se describen en la Tabla 7.
Tabla 7: Actividades Fase II
ACTIVIDAD Y DESCRIPCION FUENTE
Huella Hídrica Verde
Utilizar la información meteorológica ofrecida por la estación El Muña, además de información teórica que sea ofrecida por el Cultivo Seleccionado.
Estación Meteorológica El Muña. Datos de Campo.
Verificar la necesidad de uso de ecuaciones en valores faltantes, donde se tiene en cuenta un balance hídrico e involucra variables como la escorrentía, evaporación, evapotranspiración.
Documentos FAO
Modelación del programa con los datos hallados. Programa CROPWAT 8.0
Huella Hídrica Azul
Conocer la el metodo de obtención de tres variables imporntantes, en el cultivo de estudio: frecuencia, cantidad y tiempo de riego necesarias en los cultivos de Fresa. Infromacion que será aportada por quienes realizan dicha actividad en el cultivo seleccionado.
Cultivo de Fresa Seleccionado
Modelación del programa con los datos hallados. Programa CROPWAT 8.0
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ACTIVIDAD Y DESCRIPCION FUENTE
Huella Hídrica Gris
Cuantificar cantidad de agua utilizada en la dilución del fertilizante utilizado en el cultivo de Fresa estudiado, así como la concentracion en el vertimiento; de modo que pueda verificarse el cumplimiento de la norrmatividad Colombiana.
Normatividad Colombiana
Modelación del programa con los datos hallados. Programa CROPWAT 8.0
Fuente: Elaboración Propia
FASE III: ANÁLISIS DE RESULTADOS E IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS EN EL
CONSUMO DEL RECURSO HÍDRICO
En esta fase, con los resultados obtenidos, se realiza el análisis en relación a los
demás estudios que se han realizado (citados anteriormente). Esta fase requiere de la
obtención de los resultados verdaderos, que permitan a su vez reconocer los posibles
impactos sobre la cantidad del recurso hídrico utilizado, en la zona de estudio. Las
actividades de esta fase se describen en la Tabla 8
Tabla 8: Actividades Fase III
ACTIVIDAD Y DESCRIPCIÓN FUENTE
Análisis De La Cantidad De Agua Consumida Por El
Cultivo
Establecer las relaciones de área en uso de cultivo, Kg de fresa producidos o cosechados y cantidad de agua requerida en el proceso. Seguimiento del proceso productivo del cultivo de Fresa.
Datos en Campo
Reconocimiento de los Impactos en el consumo de agua que puede generar el cultivo de fresa
sobre recurso hídrico.
Reconocer los impactos sobre el recurso hídrico causados por el cultivo de fresa en estudio, es decir, los impactos en cantidad; de modo que sea posible generar soluciones en la gestión del recurso por parte cultivador.
*Análisis de Resultados de la Huella Hídrica del Cultivo. *Observaciones en Campo.
Fuente: Elaboración Propia
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RESULTADOS
DIAGNÓSTICO SOBRE LA PRODUCCIÓN DE FRESA EN EL ÁREA DE ESTUDIO Y
CULTIVO
RECONOCIMIENTO DE CULTIVO SELECCIONADO
El cultivo a trabajar, es uno de los cultivos de Fresa ubicados en el Municipio de Sibaté,
Cundinamarca (Ilustración 5). Este cultivo, sobre el cual se trabaja, se localiza en la
vereda El Perico sector de La Alcancía, en la Finca Santana a 5 Km al sur de la
cabecera municipal. Es un cultivo que lleva 4 años en producción. Está ubicado en las
coordenadas especificadas en la Tabla 9. La ubicación de las mismas en el programa
Google Earth®, significo una limitante, debido a que la resolución requerida es mayor a
la proporcionada por el programa, se realiza una aproximación del lugar del cultivo que
se puede observar en la Ilustración 4.
Tabla 9: Coordenadas del Cultivo Seleccionado
# PTO LUGAR LATITUD LONGITUD
GRADOS MINUTOS SEGUNDOS GRADOS MINUTOS SEGUNDOS
1 Cultivo 4 27 52 74 16 54
2 Cultivo 4 27 53 74 16 54
3 Cultivo 4 27 54 74 16 53
4 Cultivo 4 27 55 74 16 50
5 Cultivo 4 27 54 74 16 49
6 Cultivo 4 27 54 74 16 47
7 Cultivo 4 27 59 74 16 47
8 Cultivo 4 27 56 74 16 49
9 Cultivo 4 27 56 74 16 54
10 Cultivo 4 27 56 74 16 54
Fuente: Elaboración Propia
51
Ilustración 4: Representación del cultivo
Fuente: Google Earth, Google Maps
Ilustración 5: Cultivo de Fresa Seleccionado
Fuente: Elaboración Propia
52
PROCESO PRODUCTIVO
El proceso productivo llevado a cabo en esta Finca, sobre el cultivo de fresa, consiste
en:
1. Preparación del Terreno:
a. Matamateciar el terreno o potrero sobre el cual se va a sembrar. Esto quiere
decir que se acaba con la hierba existente para permitir adecuar el lugar. Esto se
lleva a cabo mediante tractores (Ilustración 6) capaces de remover toda la
maleza existente y dejar el potrero con solamente suelo.
Ilustración 6: Remoción de maleza y adecuación del terreno
Fuente: Elaboración Propia
b. Luego de remover la maleza, se procede a retovetear con tractor, es decir, se
ara el suelo. Como resultado, se genera el barbecho, entendido como el terreno
de tierra negra que garantiza materia orgánica y humedad perfecta para la
siembra. Estas etapas se pueden observar en la Ilustración 7 e Ilustración 8.
53
Ilustración 7: Labor Agrícola de arado del Suelo
Fuente: Elaboración Propia
Ilustración 8: Barbecho
Fuente: Elaboración Propia
2. Preparación del Suelo
La preparación del suelo se realiza cuando el terreno ya está descansado y
preparado para una siguiente siembra o para su siembra inicial. La fresa, es un
cultivo que requiere de ciertas características de suelo, por ejemplo el pH entre 5.0
y 6.5, la textura franco-arenosa, los nutrientes como cal, abono Triple 15 y gallinaza,
54
entre otros. Una vez el suelo tenga este tipo de parámetros en su punto exacto, se
procede a sembrar la planta de fresa.
3. Siembra de la planta
a. Cuando el terreno y el suelo están listos, se realizan los surcos de 80 cm de
largo por 30 cm de ancho, similares a los que se muestran en la Ilustración 9,
pero con las dimensiones descritas. Estos surcos son hechos a mano, con
azadones, por los campesinos trabajadores de la finca. En este cultivo se
manejan aproximadamente 360 surcos distribuidos en tablas, donde cada tabla
contiene 3 módulos y cada módulo 10 surcos.
Ilustración 9: Surcos sobre los cuales se siembra la planta de Fresa
Fuente: Elaboración Propia
La planta sembrada es traída de california, pero los hijos de estas son re-
sembradas, de modo que la compra de la planta se haga menos veces y se
aprovechen las ya compradas. Cada planta genera de 8 a 15 hijos, sin embargo,
antes de cada hijo, al plantar cada mata, se da la flor, pero esta es retirada 4
veces, de modo ésta deje de producirla y únicamente se obtengan hijos. De los
hijos, son utilizados únicamente 4 y sembrados en vasos plásticos hasta que
estén listos para ser sembrados como planta y la generación de fresa comience.
55
4. Instalación del Sistema de Riego
a. Después de tener los surcos, se instala el sistema de riego por goteo, el cual,
consiste en un esqueleto de mangueras distribuidas por todo el cultivo, de modo
que cada uno de los surcos sea regado. Dichas mangueras son conseguidas en
el mercado y viene con sus orificios ya abiertos. En el cultivo se maneja una red
madre por bombeo y uso de registros para controlar las tablas que se deseen
regar. La Ilustración 10 permite conocer el tipo de registros que se manejan en
este cultivo.
Ilustración 10: Sistema de Registros
Fuente: Elaboración Propia
La red madre, es un esqueleto de mangueras de 2 pulgadas de diámetro, que
recorre todo el potrero bajo el mismo. Para regar toda el área, se debe silletear
la red madre, es decir, hacer la conexión de cada manguera o cinta de goteo, de
cada surco, a la red.
El sistema de riego por goteo, está cubierto por el plástico que cubre cada surco
puesto que debe garantizarse que la tierra se humedezca y abastezca las
56
plantas, se deduce entonces que se emplástica cada surco con la planta ya
sembrada, como se muestra en la Ilustración 11. El riego de las plantas
dependerá del clima, sin embargo, es importante que esta acción se realice
mínimo dos veces por semana; el riego se lleva a cabo durante 20 minutos por
cada módulo. El agua entra por la cinta, la cual distribuye el agua por todo el
surco.
El sistema de riego es utilizado también para la distribución de los fertilizantes;
en cuanto a la fumigación, esta se realiza de manera manual, por los obreros de
la finca. En el cultivo trabajado se lleva a cabo semanalmente para la eliminación
de plagas como los ácaros o chiza.
Ilustración 11: Modo de instalación del sistema de riego por goteo en el cultivo
Fuente: Elaboración Propia
5. Cosecha
a. La cosecha de la Fresa, comienza a obtenerse pasados 5 meses de la siembra y
esta producción se da por los siguiente 15 a 18 meses.
b. La recolección de la fresa en este cultivo, se realiza dos veces por semana, en 6
tarros clasificados por tamaño de fresa de 1 a 4, de mayor a menor
respectivamente. La selección final se lleva a cabo en casetas destinadas a esta
labor, las cuales son muy artesanales, similares a las que muestra la Ilustración
12. Los tamaños más pequeños de las fresas se recolectan en un mismo tarro,
57
puesto que son rechazadas por los clientes. De cada cosecha se obtienen
aproximadamente 200 canastillas de fresas, cada una de estas pesa 16 Lb. Al
año se obtienen 160 cosechas.
Ilustración 12: Lugar de Selección Final de las Fresas
Fuente: Elaboración Propia
El tamaño de cada fresa depende de la cantidad de nutrientes y agua que
consuma en el proceso de riego. La fertilización de las plantas se hace por
medio del riego, donde el agua que se distribuye, lleva consigo la mezcla del
fertilizante. Los primeros tamaños, que son los más grandes, son obtenidos en
los primeros 4 meses de cosecha. Las plantas más cercanas al inicio de la cinta
o manguera de riego, serán aquellas que más consumen puesto que mientras el
riego llega al final del surco, estas primeras plantas continuamente se están
alimentando.
6. Fin de la vida útil del cultivo
a. Pasados los 18 meses de producción, es posible volver a sembrar la fresa, debe
levantarse todo e iniciar el proceso. En el caso de una segunda siembra, debe
tenerse cuidado de no perforar o dañar el sistema de riego (red madre) ya que
puede servir y de esta manera economizar el material y la instalación. Para el
58
cultivo actual, este proceso ya se ha realizado, es decir, es la segunda vez que
el terreno está en producción.
b. El terreno soporta 2 siembras seguidas, después de eso debe dejarse descansar
por al menos 1 año. Es importante que el terreno que está en descanso sea
cuidado y adecuado, se puede dejar descansar cultivando en ellos pastos, como
se muestra en la Ilustración 13.
Ilustración 13: Terreno pasado un año de descanso
Fuente: Elaboración Propia
FUENTE DE ABASTECIMIENTO
La Fuente de abastecimiento de agua del cultivo (Ilustración 14), es una quebrada
conocida por los habitantes del área como “Quebrada Las Taguas”, que se deriva del
curso del Rio San Miguel, ésta, se ubica en una cota inferior al cultivo, 2702 msnm y
2721 msnm respectivamente, por lo cual, se hace necesario el uso de bombeo. El agua
bombeada llega a unos pozos o estanques artesanales (Ilustración 15) más arriba del
cultivo de modo que actúa como reserva en casos de no requerirse toda el agua
bombeada. De este estanque pasa por gravedad a la red madre de riego donde es
controlada por los registros. Esta fuente se encuentra a aproximadamente 300 m del
cultivo.
59
De esta fuente, se utiliza un promedio de 60.000 Litros/jornada de riego, la jornada de
riego es de 5:00 am – 5:00 pm, la cual se distribuye cada 15-20 minutos por surcos de
un mismo módulo. Este riego se realiza dos veces por semana.
Ilustración 14: Principal Fuente de Abastecimiento del Cultivo
Fuente: Elaboración Propia
Ilustración 15: Almacenamiento Artesanal del recurso
Fuente: Elaboración Propia
60
MODELACIÓN EN CROPWAT 8.0
La información requerida por el programa informático, se obtuvo de la estación
meteorológica “El Muña”.
En este proceso, se dio lugar a una limitación importante, la estación meteorológica
utilizada, fue cerrada en el año 2002, por lo tanto, los datos utilizados fueron el
promedio de los últimos 5 años registrados por completo, es decir, el promedio desde
1995 hasta el 2000.
Existen 6 estaciones más, que rodean el cultivo a distancias superiores comparadas
con la Estación Meteorológica El Muña y cuyos registros no contienen la totalidad de
los datos requeridos por el programa, sin embargo, cierta información proporcionada
por algunas de estas, fue funcional para poder observar el comportamiento de algunos
parámetros importantes para el cultivo de la fresa, como la precipitación, en los 4 años
de producción que ha tenido el cultivo de seleccionado, es decir, de 2010 a 2014. Lo
anterior a su vez, permite justificar la limitación enunciada, entre menor sea la cantidad
de datos, y la actualización de los mismos, menor será la exactitud de los resultados.
Teniendo en cuenta los datos de precipitación total mensual, obtenida de las
estaciones meteorológicas: “El Muña” para los años 1995 a 2000 y “Guaraní El Peñon
(G.P.)” para los años 2010 a 2014, se observa un incremento en general, siendo más
notoria la diferencia de mm de agua caídos, en los meses de abril, julio y noviembre
(ver Gráfica 1). Este tipo de comportamientos, dada la diferencia de tiempos, se explica
en la cantidad de fenómenos climáticos que se han presentado, los valores más altos
de precipitación en el periodo 2010-2014, datan del año 2011, en el cual se presentó el
fenómeno de la niña (caracterizado por el enfriamiento de las aguas del Océano
Pacífico) catalogado por los expertos como “el más fuerte en toda la historia” de
Colombia, por alcanzar con mayor rapidez sus niveles más bajos de temperatura y
superar los promedios de precipitación. (SEMANA, 2010)
Lo anterior implica cambios a nivel agrícola, puesto que muchos cultivos se ven
afectados por el exceso del recurso, siendo este el caso del cultivo de fresa; dejando
claro que es un cultivo cuyo requerimiento de agua es alto, el exceso de la misma
61
causa daños de inundación y “heladas”, las cuales erradican el cultivo, impidiendo el
crecimiento y la producción de este tipo de fruto.
Gráfica 1: Precipitación Total Mensual para las estaciones meteorológicas El Muña y Guaraní El
Peñon
Fuente: Estaciones Meteorológicas El Muña y Guaraní El Peñon
Teniendo en cuenta la limitación anteriormente descrita, se desarrolla la modelación en
el programa, a partir de los datos completos.
La modelación se presenta a partir de la siguiente serie de descripciones, en las cuales
se expresan los cálculos necesarios y los resultados arrojados por el programa.
ESTIMACIÓN DE LA HUELLA HÍDRICA
CÁLCULO DE LOS COMPONENTES DE LA HUELLA HÍDRICA
De la fuente de abastecimiento descrita anteriormente, se utiliza un promedio de 60000
Litros/jornada de riego, esta jornada de riego se lleva a cabo durante 12 horas (5:00 am
38,10
73,93 74,85
177,10
97,73
63,07
101,93
43,33
72,33
110,23
147,37
54,73
21,08
40,80
64,15 57,43
80,43
51,63
36,53 34,52 41,67
55,60 56,78
31,43
PR
ECIP
ITA
CIÓ
N [
mm
]
TIEMPO [meses]
PRECIPITACIÓN TOTAL MENSUAL
2010-2014 G.P. 1995-2000
62
– 5:00 pm), y se distribuye cada 15 a 20 minutos por surcos de un mismo módulo, lo
cual se lleva a cabo, dos veces por semana. Esto quiere decir que la cantidad de agua
que se utiliza desde la fuente de abastecimiento estará calculada mediante las
siguientes operaciones, debe tenerse en cuenta, además de lo anterior, que el cultivo
se divide en 12 tablas de 3 módulos cada una, en un área total de 4 fanegadas (2.56
Ha).
El volumen de agua por semana utilizado para el riego del cultivo que está sembrado
sobre las 4 fanegadas, es de 120000 litros.
Para el cultivo de Fresa, tenemos la siguiente tabla:
Tabla 10: Resumen de Datos de volumen de agua de riego para el cultivo
Tablas en el área
Módulos Surcos Etapa N°
Sem.
Litro por
modulo
Tiempo de riego
en minutos
por semana
Riegos por
semana
Volumen total
Volumen total
L/Sem. m3/Sem.
12 36 360
Siembra 4
3320 1440 2 120000 120 Crecimiento 16
Producción 72
Final 12
Fuente: Elaboración Propia
ESTIMACIÓN HUELLA HÍDRICA VERDE (HHV)
DATOS DE CLIMA Y ETO:
El promedio de los datos de temperatura mínima y máxima, humedad, viento e
insolación, se resumen en la siguiente tabla, tomada directamente de la estación El
Muña con los datos que se usaron.
63
Solamente se describen los datos de los años entre 1995 y 2000, algunos datos no
alcanzaron a ser registrados por la estación, sin embargo, en su mayoría están
completos. Esta serie de datos puede encontrarse en Anexo 2.
Estos datos ingresados al programa permiten conocer el valor de evapotranspiración
del cultivo para cada mes, así como la radiación; datos que posteriormente podrán ser
comparados y analizados. La evapotranspiración de referencia es calculada por el
programa siguiendo el método de “ET0 Penman–Monteith”.
La Ilustración 16, permite conocer la variación de la ET0 presentada para los registros
de la estación, de esta forma, se puede comparar los meses de mayor o menor ET0.
Para los datos arrojados, Diciembre fue el mes de menor valor de evapotranspiración
(2.46 mm/día), mientras que Agosto obtuvo el mayor de los valores (2.93 mm/día).
Ilustración 16: Ingreso de datos de clima al programa
Fuente: Estación Meteorológica El Muña
64
DATOS DE PRECIPITACIÓN
La precipitación que se introdujo en el programa, se encuentra resumida en la
Ilustración 17. Estos valores, permitirán que el software calcule automáticamente el
valor de precipitación efectiva, la cual, para el caso de los cultivos, corresponde a la
parte de la precipitación retenida en el suelo y que está disponible para el
aprovechamiento de la planta, lo cual permite deducir que no toda la precipitación caída
sobre el cultivo será para provecho del mismo, esta será perdida por escorrentía
superficial y/o percolación profunda.
La precipitación efectiva es calculada por el programa a partir del método “USDA-
Servicio de Conservación.”.
La modelación del programa, arroja los datos presentados en la ilustración siguiente,
de modo que es posible conocer el mes sobre el cual el cultivo es capaz de absorber la
mayor cantidad de agua de lluvia; para el cultivo de Fresa seleccionado, dadas ya las
condiciones, es Mayo, con 70.1 mm; lo cual quiere decir que el cultivo o la planta de
fresa aprovecha el 70% de la precipitación caída durante este mes. De los datos
obtenidos puede decirse que en promedio de los meses, el cultivo aprovecha un 92%
de la precipitación.
65
Ilustración 17: Ingreso de datos de precipitación al programa
Fuente: Estación Meteorológica El Muña
DATOS DEL CULTIVO
En cuanto a la información requerida para esta sección del programa, es necesario
conocer los valores fechas de siembra y cosecha, los coeficientes de cultivo (Kc): la
capacidad de la planta para extraer agua del suelo a medida que se va desarrollando
desde que se siembra hasta su cosecha (serán tres valores, kc inicial, kc, medio y kc
final), las etapas de crecimiento del cultivo, así como el número de días de las mismas,
la profundidad de las raíces de cada planta (prof. Radicular), la fracción de agotamiento
crítico, el factor de rendimiento y la altura que alcanza el cultivo. Cada valor, dependerá
de las características morfológicas y fisiológicas de la planta; por lo tanto, varía según
el estado vegetativo y clima determinado. Estos valores se pueden observar en la
Ilustración 18.
66
Ilustración 18: Ingreso de datos del cultivo de Fresa al programa
Fuente: (FAO, Estudio FAO Riego y Drenaje , 2006)
DATOS DEL SUELO
En cuanto a los datos de suelo, se hace necesario conocer el tipo de suelo sobre el
cual se siembra la planta, para esto, se utilizó el Método Organoléptico. El resultado
arrojado por este procedimiento fue un suelo Franco Arenoso, este suelo se caracteriza
por tener una cantidad mayor de arena que un Franco común, esto altera su drenaje,
textura y habilidad para retener nutrientes. (eHOW, 2015)
El programa, tiene una pequeña base de datos, en la cual, están las propiedades de
cada suelo como lo son la humedad de suelo disponible (cantidad total de agua
disponible para el cultivo, equivale a la diferencia entre la capacidad de campo y el
punto de marchitez permanente), la tasa máxima de infiltración de la precipitación
(lámina de agua que puede infiltrar un suelo en un periodo de 24 horas), la profundidad
radicular máxima (capacidad del cultivo de aprovechar la reserva del recurso del suelo),
agotamiento inicial de humedad del suelo (indica la sequedad del suelo en la siembra
del cultivo) y humedad de suelo inicialmente disponible (contenido de humedad del
suelo al inicio de la temporada del cultivo).
67
Para el caso del presente cultivo, teniendo en cuenta que el suelo de siembra
determinado es Franco Arenoso, se obtienen los siguientes datos:
Ilustración 19: Ingreso de datos del suelo al programa
Fuente: CROPWAT 8.0
CÁLCULO HUELLA HÍDRICA VERDE
La componente verde, corresponde al cociente entre el agua utilizada por el cultivo
proveniente de precipitación efectiva y también el rendimiento del cultivo.
(HOESKSTRA, CHAPAGAIN, ALDAYA , & MEKONNEN , 2010)
[
]
Siendo Pef la precipitación efectiva expresada en metros y Y el rendimiento del cultivo
expresado en Ton/m2, se obtiene para el cultivo de fresa del cálculo de la producción
de fresa por cosecha sobre el área cultivada.
La producción de fresa por día de recolección, que son 2 veces a la semana, es de 200
canastillas, es decir, 400 a la semana. El cultivo de fresa puede llegar a durar 2 años,
de los cuales son productivos 19 meses. Cada canastilla tiene un peso de 16 Libras;
68
teniendo en cuenta los datos anteriores, la producción de fresa por año en las 2.56 Ha
correspondientes al cultivo es:
Por lo tanto, el cociente entre ambos valores encontrados será el rendimiento del
cultivo.
La huella hídrica verde será entonces el cociente entre la precipitación efectiva
proporcionada por el software y el rendimiento calculado anteriormente. La síntesis de
los valores hallados se especifica en la Tabla 11.
[
]
Tabla 11: Síntesis de los datos del cálculo de la Huella Hídrica Verde
Precipitación Efectiva (m)
Producción al año (Ton/año)
Rendimiento por Cultivo (Ton/m
2)
Huella Hídrica Verde
(m3/Ton)
Volumen Total de Agua consumido en un año
productivo (m3)
0.5237 243.2 0.0095 55.13 13406.72
Fuente: Elaboración Propia
69
ESTIMACIÓN HUELLA HÍDRICA AZUL (HHA)
La huella hídrica azul, tendrá en cuenta la cantidad de agua disponible de una cuenca
hidrográfica, es decir, aquel volumen de agua que es captado de una fuente hídrica,
diferente de la precipitación. Para el presente cultivo, la fuente de abastecimiento está
aproximadamente a 300 metros de distancia del cultivo. Para llevar a cabo este cálculo,
se emplea la metodología que tiene en cuenta los valores de requerimiento de riego del
cultivo aportados por el software utilizado. Se hace necesario resaltar que la captación
de aguas en esta zona de Sibaté, se lleva a cabo sin haber adquirido alguna concesión
de aguas.
CÁLCULO DE LA HUELLA HÍDRICA AZUL
Corresponde al cociente entre el agua aprovechada por el cultivo proveniente de riego
[CWU riego (m)] y el rendimiento del cultivo [y, (ton/m2)]. (HOESKSTRA, CHAPAGAIN,
ALDAYA , & MEKONNEN , 2010).
[
]
Donde CWU riego, es la cantidad de agua que debe ser suministrada a la planta para
compensar las pérdidas provocadas por la evapotranspiración. El programa, estima los
requerimientos de agua mediante relaciones entre los valores de evapotranspiración
potencial, las características climáticas, de cultivo y de suelo, ya proporcionadas.
El programa arroja como resultado del requerimiento de agua del cultivo la siguiente
información (los resultados completos, pueden observarse en el Anexo 3):
70
Ilustración 20: Resultados de “Requerimiento de Agua del Cultivo” por el programa
Fuente: CROPWAT 8.0
Como el rendimiento del cultivo fue hallado anteriormente, podemos hallar el valor
numérico de la Huella Hídrica Azul, con la siguiente expresión. La síntesis de los
valores hallados para esta componente, se especifican en la Tabla 12.
[
]
71
Tabla 12: Síntesis de los datos del cálculo de la Huella Hídrica Azul
Requerimiento de Riego (m)
Rendimiento por Cultivo (Ton/m
2)
Huella Hídrica Azul (m
3/Ton)
Volumen Total de Agua consumido en un año
productivo (m3)
0.2155 0.0095 22.68 5515,78
Fuente: Elaboración Propia
ESTIMACIÓN HUELLA HÍDRICA GRIS (HHG)
La huella hídrica gris, comprende el volumen de agua necesario para diluir los
contaminantes que llegan a cuerpos de agua, de modo que evalúa si estos vertimientos
cumplen o no las normas de calidad ambiental establecida. Esta componente de la
huella hídrica, está definida por variables como la fracción de lixiviación (corresponde al
porcentaje que se percola o infiltra a través del suelo), la aplicación de agroquímicos
(cantidad de fertilizantes, abonos o pesticidas son utilizados en el cultivo), la
concentración máxima aceptable (son las concentraciones permitidas en los cuerpos
de agua destinados a uso agrícola, según lo señalado en el Decreto 3930 de 2010) y la
concentración natural del contaminante (equivale a las concentraciones iniciales de los
agroquímicos utilizados en el cultivo). Esta componente se calcula mediante la
siguiente ecuación:
[
]
Siendo α la fracción de lixiviación, AR la cantidad aplicada de agroquímicos por
hectárea, Cmax y Cnat las concentraciones máximas permisibles y natural
respectivamente, y Y el rendimiento del cultivo.
Los contaminantes generalmente consisten en fertilizantes (nitrógeno, fósforo, etc.),
pesticidas e insecticidas. Se debe representar solo el contaminante más crítico, que es
el contaminante cuyo cálculo obtiene el mayor volumen de agua. (HOESKSTRA,
CHAPAGAIN, ALDAYA , & MEKONNEN , 2010)
72
FRACCIÓN DE LIXIVIACIÓN
Debido a la falta de datos específicos del cultivo sobre el porcentaje de lixiviación hasta
alcanzar agua dulce, se asumirá el valor utilizado por Hoekstra de 10% para todos los
fertilizantes.
APLICACIÓN ESTIMADA DE AGROQUÍMICOS
Según los datos recolectados directamente por el agricultor, se hace posible realizar
una aproximación de la cantidad de fertilizantes que se aplican sobre el cultivo. Se tuvo
en cuenta el % de cada compuesto químico que compone cada abono utilizado en la
finca. Estos datos se encuentran en la Tabla 13.
CANTIDAD DE AGROQUÍMICOS APLICADA AL CULTIVO
Según la información obtenida en el cultivo de Fresa seleccionado, es posible conocer
tres tipos de agroquímicos utilizados allí:
1. GALLINAZA: Es un producto a base de estiércol de gallina utilizado como abono
o complemento alimenticio en la crianza de ganado debido a la riqueza química
y de nutrientes que contiene. Los nutrientes que se encuentran en la gallinaza se
deben al 60 – 70% de nutrientes que no es asimilado por estos animales. Este
abono contiene un importante nivel de nitrógeno el cual es imprescindible para
que tanto animales y plantas asimilen otros nutrientes y formen proteínas y se
absorba la energía en la célula. También se encuentran considerables
cantidades de elementos químicos como carbono, fosforo y potasio. (MÉXICO,
2004). Composición Química (PROFERCO, 2015)
2. HUMUS DE LOMBRIZ: Es el producto final de la acumulación de materia
orgánica obtenida como restos de huertas o estiércol para posteriormente ser
tratada con lombrices. Este tipo de abono, permite que la tierra sea más rica en
nitrógeno, fosforo, potasio, calcio y magnesio; mejora sus condiciones de
73
drenaje e incrementa su capacidad de retención de humedad. (DISHUMUS,
2015)
3. TRIPLE 15: Es un fertilizante granulado que puede ser aplicado a cualquier tipo
de cultivo, aporta a la tierra macronutrientes como nitrógeno, fosforo y potasio.
Puede ser aplicado directamente sobre el suelo o ser disueltos en agua. Las
cantidades de cada macronutriente son: Nitrógeno 15%, Fósforo 15% como
P2O5, y Potasio 15% como K2O. (RAMIREZ, 2012)
Las cantidades de estos fertilizantes son especificados en la siguiente tabla, teniendo
en cuenta la cantidad correspondiente de cada uno, aplicado al cultivo. El abono triple
15 es el mejor de los tres pero tiene un precio de 8 veces los otros dos, sin embargo,
para este cultivo se procura utilizarlo aunque en menor cantidad.
Para el cálculo de la cantidad de elemento por abono, se desarrolló un balance general
sencillo en el cual se tuvo en cuenta la sumatoria de la concentración de cada elemento
en Kg/m3 por la cantidad de abono aplicada al cultivo en Kg/mes, como se muestra en
la siguiente operación; posterior a esto, se divide el valor obtenido sobre el número de
hectáreas del cultivo. Este procedimiento se llevó a cabo para cada uno de los
componentes, y se especifica en el Anexo 4.
Tabla 13: Composición y cantidad de agroquímicos aplicados al cultivo en estudio
Cultivo Elemento Químico
[C] de cada
elemento (Kg/m
3)
Cantidad de Abono Aplicada (Kg/mes)
Cantidad de elemento por abono [Kg]
Cantidad de agroquímico
por área (Kg/Ha)
Cantidad de agroquímico por total por área (Kg/Ha)
N P K N P K
Gallinaza
Nitrógeno 0.015
80.0
17.2 22.4 18.8 6.7 8.7 7.3 85.9
Fosforo 0.052
Potasio 0.035
Humus de Lombriz
Nitrógeno 0.026
40.0 Fosforo 0.080
Potasio 0.025
Triple 15
Nitrógeno 0.150
100.0 Fosforo 0.150
Potasio 0.150
Fuente: Elaboración Propia
74
CONCENTRACIÓN MÁXIMA ACEPTABLE
En cuanto a las concentraciones máximas de los contaminantes que pueden llegar a
ser aportados a los cuerpos de agua, se tuvo en cuenta el Acuerdo Número 43 del 17
de Octubre del 2006, de la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca – donde
se establecen los objetivos de agua para la cuenca del Río Bogotá a lograr en el año
2020 (información representada en la Tabla 14). En el artículo segundo del acuerdo, se
establecen dichos objetivos para la cuenca alta, media y baja del río Bogotá, y con
base en la clasificación de usos del agua para esta cuenca y valores de los parámetros
de calidad a aplicar por clase (artículo primero), la fuente de abastecimiento pertenece
a la cuenca del Embalse del Muña, por lo tanto las sub cuencas que allí hayan, a
excepción del Embalse, pertenecen a la clase II; lo anterior permite obtener los
siguientes valores.
En cuanto a los valores para los fosfatos, la concentración tenida en cuenta se justifica
en el peligro potencial para las aguas superficiales, al ser uno de los elementos
fundamentales para evaluar el riesgo de eutrofización. Este elemento suele ser el factor
limitante en los ecosistemas para el crecimiento de los vegetales, y un gran aumento
de su concentración puede provocar la eutrofización de las aguas. La concentración
límite para el vertido de compuestos de fosfato a las aguas receptoras es de 2 mg/l
fósforo. (NAVARRA, 2015)
Tabla 14: Concentración Máxima de los compuestos químicos aplicados
PARÁMETRO UNIDAD CONCENTRACIÓN
EN EL AGUA
Nitritos mg/L 10
Nitratos mg/L 10
Fosfatos mg/L 2
Potasio mg/L 100
Fuente: (ACUERDO NÚMERO 43 DEL 17 DE OCTUBRE DE 2006, 2006)
75
CONCENTRACIÓN NATURAL DEL CONTAMINANTE
Respecto a la limitante de la falta de datos de los valores de las concentraciones
naturales de los contaminantes, se asume, según Hoekstra: “La concentración natural
en un cuerpo de agua receptor es la concentración en el cuerpo de agua que se
produciría si no hubiesen perturbaciones humanas en la cuenca. Para las sustancias
artificiales que, naturalmente, no se producen en el agua, Cnat=0. Cuando las
concentraciones naturales no se conocen con precisión pero se estiman ser bajas, por
su simplicidad, se puede suponer que estas son iguales a 0.” (HOESKSTRA,
CHAPAGAIN, ALDAYA , & MEKONNEN , 2010)
CÁLCULO DE LA HUELLA HÍDRICA GRIS
La información recolectada hasta el momento, corresponde a los fertilizantes utilizados
en la finca; en cuanto a los datos de pesticidas, herbicidas o insecticidas, no se tienen
datos concretos. Esta componente se calcula mediante la siguiente ecuación y se
realiza para cada uno de los compuestos químicos estudiados anteriormente:
[
]
Para los 3 fertilizantes, la huella hídrica de nitritos y nitratos es:
[
]
[
]
Para los 3 fertilizantes, la huella7 hídrica del potasio es:
76
[
]
[
]
Para los 3 fertilizantes, la huella hídrica de los fosfatos es:
[
]
[
]
[
]
En la Tabla 15, se sintetizan los valores hallados para esta componente.
Tabla 15: Síntesis de los datos del cálculo de la Huella Hídrica Gris
Producción al año (Ton/año)
Rendimiento por Cultivo (Ton/m
2)
Huella Hídrica Gris (m
3/Ton)
Volumen Total de Agua consumido en un año
productivo (m3)
243.2 0.0095 3.84 933.88
Fuente: Elaboración Propia
HUELLA HÍDRICA TOTAL CULTIVO
Finalmente se calcula la huella hídrica total del cultivo de fresa trabajado, mediante la ecuación
que relaciona las tres componentes, arrojando los resultados que se observan en la siguiente
tabla. En la siguiente gráfica, se observan los porcentajes de cada una de las componentes de
la Huella Hídrica del cultivo de Fresa.
77
[
]
Tabla 16: Resumen de los datos del cálculo de la Huella Hídrica del Cultivo
Huella Hídrica Verde (m
3/Ton) (L/Kg)
Huella Hídrica Azul (m
3/Ton) (L/Kg)
Huella Hídrica Gris (m
3/Ton) (L/Kg)
Huella Hídrica Total (m
3/Ton) (L/Kg)
55.13 22.68 3.84 81.65
Fuente: Elaboración Propia
Gráfica 2: Porcentajes de las componentes de la Huella Hídrica Total
Fuente: Elaboración Propia
GRADO DE PRESIÓN SOBRE EL RECURSO HÍDRICO
El porcentaje que representa el agua empleada en usos consuntivos respecto a la
disponibilidad es un indicador del grado de presión que se ejerce sobre el recurso
VERDE 67%
AZUL 28%
GRIS 5%
COMPONENTES DE LA HUELLA HÍDRICA
VERDE
AZUL
GRIS
78
hídrico en un país, cuenca o región. Se considera que si el porcentaje es mayor al 40%
se ejerce una fuerte presión sobre el recurso. (MARROQUÍN TOLEDO, 2010)
Para hallar este grado, se utilizan los indicadores que aparecen en Tabla 17, los cuales
permiten conocer el grado de presión que el cultivo en estudio genera sobre la fuente
de abastecimiento.
Tabla 17: Indicadores del Grado de Presión sobre la fuente de abastecimiento
INDICADOR ECUACIÓN RELEVANCIA
Indicador de Presión por
consumos de HH Total
Corresponde al grado de presión que el cultivo de Fresa ejerce sobre la oferta de agua de la fuente de abastecimiento en un tiempo definido por el proceso productivo. Se considerara un año seco (no precipitaciones) para analizar la demanda de agua del cultivo versus la oferta hídrica.
VOH= Oferta Hídrica de la fuente de abastecimiento del cultivo al año. [m
3]
CHHT= Cantidad de agua empleada en el cultivo de Fresa durante el proceso productivo en el año. [m
3]
%IPHHT= Índice de presión ejercido sobre la fuente de abastecimiento del cultivo teniendo en cuenta la Huella Hídrica Total hallada. [%]
Indicador de Presión por
consumos de la H. H. Azul
Corresponde al grado de presión que el consumo de agua del cultivo estudiado ejerce sobre la oferta de agua de la fuente de abastecimiento en un tiempo definido, teniendo en cuenta la Huella Hídrica Azul hallada.
VOH= Oferta Hídrica de la fuente hídrica en volumen durante el proceso productivo del cultivo. [m
3]
CHHA= Agua consumida por el cultivo de Fresa proveniente del riego. [m
3]
79
INDICADOR ECUACIÓN RELEVANCIA
%IPHHA= Índice de presión ejercido sobre la fuente de abastecimiento teniendo en cuenta el valor de la Huella Hídrica Azul calculada anteriormente. [%]
Indicador de Presión por
consumos de la H. H. Verde
Corresponde a la cantidad de agua que debe recibir la fuente de abastecimiento proveniente de las precipitaciones porque está siendo empleada por los cultivos.
VOH= Oferta Hídrica de la fuente hídrica en volumen durante el proceso productivo del cultivo. [m
3]
CHHV= Agua consumida por el cultivo de Fresa proveniente de las precipitaciones. [m
3]
%IPHHV= Índice de presión ejercido sobre la fuente de abastecimiento teniendo en cuenta el valor de la Huella Hídrica Verde calculada anteriormente. [%]
Indicador de Presión por
consumos de la H. H. Gris
Corresponde al grado de presión que el agua gris del cultivo ejerce sobre la fuente de agua, teniendo en cuenta el valor de huella hídrica gris hallado.
VOH= Oferta Hídrica de la fuente hídrica en volumen durante el proceso productivo del cultivo. [m
3]
CHHG= Agua consumida por el cultivo de Fresa proveniente de las precipitaciones. [m
3]
%IPHHG= Índice de presión ejercido sobre la fuente de abastecimiento teniendo en cuenta el valor de la Huella Hídrica Gris calculada anteriormente. [%]
80
INDICADOR ECUACIÓN RELEVANCIA
Indicador de Consumo
Define el # de personas que podrían abastecerse con la cantidad de agua que es empleada en el cultivo de Fresa durante su proceso de producción. Este indicador será aplicado individualmente teniendo en cuenta las componentes anteriores.
CAH= Consumo de agua por habitante en un tiempo definido [m
3/año]
HHT= Valor de Huella Hídrica Total calculada para el cultivo de fresa durante todo su proceso productivo. [m
3/día-mes-año]
NHP= Número teórico de personas que podrían satisfacer sus necesidades con la misma cantidad de agua empleada en el cultivo de Fresa para un tiempo definido.
Fuente: (CONAGUA, 2012)
CÁLCULO DE LOS INDICADORES PROPUESTOS
INDICADORES DE PRESIÓN POR CONSUMOS DE HUELLA HÍDRICA
TOTAL, VERDE, AZUL Y GRIS
Los resultados obtenidos por la aplicación de los indicadores anteriormente
mencionados, serán comparados con la escala propuesta por CONAGUA, para
evaluar cualitativa y cuantitativamente el grado de presión ejercido por parte de las
actividades antrópicas, en este caso, de los cultivos a las fuentes de abastecimiento de
agua.
Tabla 18: Escala del Grado de Presión sobre el Recurso Hídrico
GRADO DE PRESIÓN SOBRE EL RECURSO HÍDRICO
Muy Fuerte > 100%
Fuerte 40 %-100%
Media Fuerte 20%-40%
Moderada 10%-20%
Escasa < 10%
Fuente: (CONAGUA, 2012)
81
Para establecer la oferta hídrica de la fuente de abastecimiento, se tuvo en
cuenta el Estudio Nacional del Agua 2010, en el cual, Aguas Claras es la fuente
de abastecimiento del municipio de Sibaté. El valor de oferta media anual de
agua de la fuente de abastecimiento es de 18.00 millones de metros cúbicos por
año, mientras que para un año seco, este valor es de 8.75 millones de metros
cúbicos, según como lo indica la Tabla 19.
Tabla 19: Características de la Fuente de Abastecimiento
Mu
nic
ipio
Fu
en
te A
baste
ce
dora
Dem
an
da
An
ua
l
[MM
C]
Ofe
rta
Me
dia
An
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[MM
C]
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Año
Se
co
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Añ
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eco
[MM
C]
Cap
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Año Medio Año Seco
Ofe
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ducid
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[MM
C]
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[%]
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[MM
C]
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da
/Ofe
rta
[%]
Vu
lne
rab
ilid
ad
Po
r
Dis
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el
Ag
ua
Sibaté Aguasclaras 1.28 18 0.81 14.58 Muy Baja
10.8 11.81 Muy Alta 8.75 14.58 Muy Alta
Índice de escasez [(demanda/oferta neta)*100]
Alto Medio Alto
Medio Mínimo No
Signifi.
> 50 21 – 50
11 - 20
1 - 10 < 1
Siglas MMC Millones de Metros Cúbicos
Fuente: (IDEAM, 2010)
Según la información anterior y teniendo en cuenta los valores de oferta de la fuente de
abastecimiento además de los resultados de los volúmenes anuales de agua
requeridos por componente, se calculan los indicadores. En la Tabla 20 se muestra la
fracción de la cuenca que cada componente emplea para la satisfacción de los
requerimientos hídricos.
El cálculo se desarrolló tanto para el tiempo húmedo o medio anual, como para un año
seco, y se encuentran especificados en el Anexo 4.
82
Tabla 20: Resultados de la Aplicación de los indicadores de presión.
Indicador CHH
VOH [Año
Húmedo]
VOH [Año Seco]
TOTAL [Año
Húmedo]
TOTAL [Año Seco]
Dif. Grado de
Presión m3 m3 m3 % % H-S
Indicador de Presión por
consumos de HH Total
19856.38 18000000 8750000.00 0.110319 0.226942 -0.116623
Indicador de Presión por
consumos de la HH azul
5515,78 18000000 8750000.00 0.000001 0.00003 -0.00006
Indicador de Presión por
consumos de la HH verde
13406.72 18000000 8750000.00 0.074482 0.153220 -0.078738
Indicador de Presión por
consumos de la HH gris
933.88 18000000 8750000.00 0.005188 0.010673 -0.005485
Fuente: Elaboración Propia
El grado de presión que generaría un año sin precipitaciones y una neta dependencia
del agua de la fuente de abastecimiento son inferior al 1% sin tener en cuenta el
caudal ecológico y el consumo humano que son básicamente las demandas de agua a
las que deben darse prioridad. Los porcentajes de diferencia entre los años húmedos y
secos, son igualmente inferiores al 1%.
INDICADORES DE CONSUMO DE HUELLA HÍDRICA TOTAL, VERDE, AZUL
Y GRIS
En cuanto al indicador de consumo, éste busca identificar el número de personas que
podrían vivir con la cantidad de agua que es empleada por el cultivo de Fresa y de esta
manera establecer relaciones de competitividad entre los requerimientos hídricos
agrícolas y los requerimientos hídricos de las poblaciones. A continuación se expone la
metodología por la cual fue calculada la dotación neta, teniendo en cuenta lo sugerido
por el RAS 2000 título B.
83
La primera distinción que hace el RAS respecto a los consumos de agua por parte de
las poblaciones humanas depende del grado de complejidad de las mismas. El
Municipio de Sibaté posee al 2015, 38412 habitantes, lo que lo clasifica en un nivel de
complejidad medio-alto como se evidencia en la Tabla 21.
Tabla 21: Asignación del Nivel de Complejidad
Nivel de Complejidad Población en la zona
Urbana [Hab] Capacidad Económica
de los usuarios
Bajo < 2500 Baja
Medio 2501 a 12500 Baja
Medio Alto 12501 a 60000 Media
Alto > 60000 Alta
Fuente: RAS 2000, (MAVDT, 2000)
Una vez clasificado el municipio, según su nivel de complejidad, se establece la
Dotación Neta, según la Tabla 22.
Tabla 22: Dotación de Agua según el Nivel de Complejidad de la Población
Nivel de Complejidad del sistema
Dotación neta mínima Dotación neta máxima
(L/hab-día) (L/hab-día)
Bajo 100 150
Medio 120 175
Medio alto 130 -
Alto 150 -
Fuente: RAS 2000, Titulo B, (MAVDT, 2000)
Como se trata de un municipio con una temperatura en promedio de 14°C, se debe
realizar un ajuste por temperatura tal como lo señala el documento del RAS 2000.
Tabla 23: Corrección de Dotación por Temperatura
Nivel de Complejidad del
Sistema
Clima Cálido Clima Templado Clima Frio
> 28°C Entre 20°C y 28°C < 20°C
Bajo 15% 10%
No se admite corrección por clima
Medio 15% 10%
Medio Alto 20% 15%
Alto 20% 15%
Fuente: RAS 2000, Título B, (MAVDT, 2000)
84
A partir de lo definido anteriormente se asume que la dotación mínima para la
población del municipio es de 130 L/hab-día, lo cual implica que en un año
aproximadamente el consumo de una persona en metros cúbicos considerando los 365
días del año es de 47.45 m3/hab-año, entonces el consumo total de agua actual por
parte de la población del Municipio es de 1542241.8 m3/año.
Con base a esta información se definió el número de personas que podrían vivir con la
cantidad de agua empleada por el cultivo de fresa, en cada uno de los componentes de
la Huella Hídrica. Los cálculos de este indicador se exponen en el Anexo 4.
La Tabla 24 contiene el resultado del número de personas que se abastecerían durante
un año del agua consumida por el cultivo de Fresa.
Tabla 24: Indicador de Consumo de cada componente de la Huella Hídrica
Indicador HHT CAH TOTAL
Grado de Presión m3/año m3/año #
Indicador de Consumo de HH Total 19856.38 47.45 418
Indicador de Consumos de la HH azul 5515.78 47.45 116
Indicador de Consumo de la HH verde 13406.72 47.45 282
Indicador de Consumo de la HH gris 933.88 47.45 20
Fuente: Elaboración Propia
De lo anterior se deduce que aproximadamente 418 personas podrían abastecerse del
agua requerida para llevar a cabo todo el proceso productivo de la fresa en un año.
85
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
Para realizar el análisis detallado de los resultados obtenidos, se tienen en cuenta cada
una de las componentes de la huella hídrica, de forma que sea analizado cada dato
obtenido y su importancia.
El programa utilizado para la obtención de los resultados, arroja una serie de graficas
que permiten analizar las condiciones climáticas que se presentan en el área de
estudio y que favorecen la producción del cultivo. Por ejemplo, el valor de temperatura
óptimo para el cultivo de fresa, en la etapa de producción, está entre los 15 a 20°C,
teniendo en cuenta que en época de siembra este valor deberá ser menor,
garantizando una temporada de frio y lluvias que permiten un inicio de cultivo muchas
más óptimo. En la Gráfica 3, se puede observar que la época de siembra, las
temperaturas, para las épocas de febrero, en el cual se realiza la siembra, están por
debajo de los 15°C, valores que se pueden considerar óptimos para garantizar un buen
inicio del cultivo, lo que se corrobora con las precipitaciones del mismo mes. Para el
desarrollo y producción del cultivo, las temperaturas oscilan entre los 12 y 15 °C, y
precipitaciones abundantes que permiten que el cultivo pueda tener el rendimiento que
tiene y su producción pueda tener éxito y sea abundante.
Gráfica 3: Valores de Temperatura Mínima y Máxima
Fuente: Estación Meteorológica El Muña
13,70 14,80 15,10 15,20
15,80 15,70 15,20 15,30
14,70 14,60 14,00
14,50
12,20 13,20 13,10 12,90 12,80
12,20 12,70
10,80 11,00
12,40 12,40 12,30
Tem
pe
ratu
ra [
°C]
Meses
TEMPERATURA
T. Max T. Min
86
HUELLA HÍDRICA VERDE
Como esta explicado anteriormente, esta componente comprende la cantidad de agua
que queda contenida en el suelo luego de una precipitación existente y que está
disponible para las necesidades de los cultivos. Para su cálculo se tuvo en cuenta el
promedio de precipitaciones registradas para un periodo de 5 años, tomadas de la
estación meteorológica El Muña, con base a ellas, se obtiene el valor de la
precipitación efectiva, la relación entre estos datos como se muestra en la siguiente
gráfica.
Gráfica 4: Registros de Precipitación y Precipitación efectiva hallada
Fuente: Elaboración Propia
De la anterior gráfica, se puede analizar, que el cultivo de fresa, por el régimen de la
zona geográfica donde se ubica, aprovecha la mayor cantidad de agua lluvia, puesto
que en promedio, la precipitación del lugar equivale a 572 mm de agua, y la cantidad
de agua consumida por el cultivo de 523.6 mm, es decir, un 91.5%. Así mismo, puede
decirse que los meses en los cuales debe sembrase la fresa, corresponderán de marzo
a mayo y/o octubre-noviembre, puesto que garantizaran un riego constante para el
cultivo, mientras este crece e inicia su etapa de producción.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Pre
cip
itac
ión
[m
m]
Meses
PRECIPITACIÓN Y PRECIPITACIÓN EFECTIVA
Precipitación
Pe
87
En cuanto al consumo de agua en m3 para esta componente, se obtuvo un valor de
13406.72 por año de producción en el cultivo mientras que el valor de huella hídrica
verde de 55.13 m3/Ton. Aunque el consumo de agua es un gran valor, debe tenerse en
cuenta que el cultivo aprovecha el 93.5% de las aguas provenientes de las
precipitaciones, lo cual implica un impacto menor en el consumo de fuentes de
abastecimiento superficiales y subterráneas.
HUELLA HÍDRICA AZUL
Como ya se conoce, esta componente se refiere al volumen de agua consumida de
fuentes superficiales, como es el caso del presente proyecto, y/o subterráneas, que a lo
largo del crecimiento y desarrollo del cultivo se evapora; es por esto, que esta
componente tiene en cuenta variables importantes como los requerimientos de riego de
los cultivos, puesto que un cultivo bien regado presenta condiciones agronómicas
óptimas obteniendo excelentes niveles de producción. Estos a su vez, se ven
relacionados directamente con la evapotranspiración de la zona de estudio y el
coeficiente Kc del cultivo. Adicional a esta variable, la huella hídrica azul, tiene en
cuenta el rendimiento del cultivo.
Según los resultados de la Tabla 12, el valor de huella hídrica azul, es de 23.76
m3/Ton, y el consumo de agua de 5515.78 m3 por año de producción en las 2.56 Ha
que abarca el área de estudio.
Se evidencia que el cultivo de fresa demanda una menor cantidad de agua azul que
agua verde. Este valor es el resultado de una proporción inversa; entre menor es el
rendimiento mayor será su huella hídrica azul.
En cuanto al valor de esta componente y su respectivo consumo, se puede decir que
gran parte de los requerimientos hídricos del cultivo de fresa son subsanados por las
condiciones de precipitación de la zona.
Para la finca en estudio, de acuerdo al requerimiento de riego determinado por el
programa CROPWAT 8.0 son necesarios 0.215 m de agua para satisfacer las
necesidades del cultivo, lo que implica una huella hídrica azul de 22,68 m3/ton y un
consumo de agua de 5515.78 m3/año.
88
HUELLA HÍDRICA GRIS
Por último, se realizó el cálculo de la componente gris, la cual expresa la contaminación
que se provoca por el uso de agroquímicos en los cultivos; para su cálculo, esta
componente tiene en cuenta la cantidad aplicada de los principales productos químicos
al cultivo que depende de diversas variables: características edafológicas y prácticas
de manejo. Se realizó esta medición para los tres fertilizantes utilizados en la Finca,
discriminándolos por sus principales componentes como nitritos, nitratos, fosfatos y
potasio, como se muestra en la Tabla 13. Es indispensable saber que para una mayor
aproximación de esta componente, es necesario sumar el aporte de otros compuestos
como herbicidas o insecticidas que también son usados en los cultivos, puesto que
estos incrementaran el volumen de agua necesaria para diluirlos completamente y
cumplir con la normatividad. En la Tabla 14, se conocen entonces los valores máximos
permisibles de estos componentes, para este tipo de aguas.
Según los resultados obtenidos (Tabla 15), el cultivo de fresas, demanda una pequeña
cantidad de agua para diluir cada contaminante, un valor total de huella hídrica gris de
3.84 m3/Ton y un consumo de agua de 933.88 m3 por año de producción.
Estos valores, permiten considerar que los resultados pertinentes a la Huella Hídrica
verde y azul son mucho más representativos que el obtenido para Huella Hídrica gris,
razón que forma un margen de precisión en los valores obtenidos para la Huella Hídrica
total. Esto puede verse explicado en la capacidad de absorción de nutrientes de las
plantas, las cuales, utilizan estos abonos como alimento y nutrientes en su producción,
debe tenerse en cuenta que es un cultivo perenne, y que su vida útil es larga.
Finalmente se calculó la huella hídrica total que hace referencia a la suma de las tres
componente (Verde, azul y gris); estos valores resultantes muestran la cantidad de
agua que se utiliza en todo el proceso productivo es decir desde la siembra hasta la
cosecha.
89
Se observa que el cultivo de fresa demanda 19856.38 m3 al año, de los cuales el
93.5% está representado en la huella hídrica verde. Esta demanda de agua, está
justificada en el alto rendimiento del cultivo y en sus características morfológicas,
fisiológicas y requerimientos hídricos. Así se evidencia una relación directa entre el
rendimiento del cultivo y el tamaño de la huella de agua generada, siendo que a mayor
rendimiento menor huella hídrica.
HUELLA HÍDRICA TOTAL DEL CULTIVO VS HUELLA HÍDRICA DEL SECTOR
AGRICOLA EN COLOMBIA
A partir de un punto de vista nacional, y teniendo en cuenta que el mayor valor de
huella hídrica Colombiana lo tiene el sector agrícola, es importante saber que aumentar
la productividad del agua en zonas con alta disponibilidad del recurso, ayuda a
minimizar la necesidad de realizar un uso intensivo del agua en lugares con escasez de
la misma; Según (HOESKSTRA, CHAPAGAIN, ALDAYA , & MEKONNEN , 2010) el
disminuir de esta manera la presión sobre el recurso hídrico donde es más escaso
demuestra la utilidad de reducir la Huella Hídrica por tonelada de producto siempre que
sea posible, incluso en lugares sin problemas de disponibilidad del recurso.
Es significativo decir, que para este tipo de cultivos, que demandan gran cantidad de
agua, las zonas geográficas provistas de un alto índice de precipitación pueden ser
altamente aprovechadas.
En Colombia, según el estudio (AREVALO, LOZANO, & SABOGAL, 2011), el sector
agrícola tiene el mayor valor de huella hídrica, sin embargo, en la Gráfica 4, se
especifican los porcentajes de cada componente, los cuales, pueden compararse con
los resultados del presente proyecto, especificados en la Gráfica 5.
90
Gráfica 5: Distribución de la Huella Hídrica
de producción agrícola en Colombia.
Fuente: (AREVALO, LOZANO, & SABOGAL,
2011)
Gráfica 6: Porcentajes de las componentes
de la Huella Hídrica Total.
Fuente: Elaboración Propia
De las gráficas, es posible analizar que hay una relación directa y concordante con
ambos estudios, puesto que los porcentajes de las componentes tienen un orden
descendente igual, siendo la huella hídrica verde, la que mayor valor tiene, en el
estudio de Colombia de 88% y en el proyecto de 63%, seguida de la huella hídrica azul
con valores del 7 y 26% respectivamente, y finalmente la huella hídrica gris con valores
del 5 y 11%. Esta comparación a su vez permite analizar que el aprovechamiento del
recurso se da en un alto porcentaje, del agua de lluvia, luego los cultivos o más
exactamente el suelo, tienen propiedades que permite llevar a cabo este
aprovechamiento, disminuyendo la cantidad de agua tomada de las fuentes de
abastecimiento superficial.
GRADO DE PRESIÓN SOBRE EL RECURSO HÍDRICO
La aplicación de los índices de presión permiten reconocer los impactos en cantidad del
recurso hídrico a partir de los consumos de agua del cultivo de fresa teniendo en
cuenta una oferta específica de una fuerte abastecedora, la cual en este caso es el Rio
Aguasclaras con un valor anual de 18000000 m3.
Los indicadores calculados, se realizaron para un año húmedo o cuya oferta de agua
es media anual, y un año seco, con el fin de comparar ambas situaciones. Los
VERDE 67%
AZUL 28%
GRIS 5%
COMPONENTES DE LA HUELLA HÍDRICA
VERDE
AZUL
GRIS
91
resultados obtenidos en cuanto a todos los indicadores de cada componente de la
Huella Hídrica, para las dos situaciones evaluadas, se observan en la Gráfica 7.
Gráfica 7: Indicadores de Presión por consumo de Huella Hídrica y sus componentes.
Fuente: Elaboración Propia
Se observa que el total del indicador en un año seco supera los valores del año
húmedo, lo cual es razonable en la medida de que a menor cantidad de aguas lluvias,
mayor será la demanda de aguas superficiales; además como se dijo durante el
documento, el cultivo hace un uso de aguas lluvias de más del 90%, por lo cual en un
periodo de escasez o sequía, su demanda de agua superficial de la fuente
abastecedora necesitará ser igual o mayor al mencionado.
Los valores obtenidos para el indicador de la totalidad de la huella, son inferiores al 1%,
lo cual permite analizar que el volumen de agua consumida por el cultivo no tiene un
impacto grave sobre el recurso y más exactamente sobre la fuente abastecedora, esto
se argumenta en el resultado del grado de presión, el cual ocupa el menor rango:
Grado de Presión sobre el Recurso Hídrico Escaso (<10%).
0,11
0,000001 0,07
0,01
0,23
0,000001
0,15
0,01 0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
INDICADOR DE PRESIÓN POR
CONSUMOS DE HH TOTAL
INDICADOR DE PRESIÓN POR
CONSUMOS DE LA HH AZUL
INDICADOR DE PRESIÓN POR
CONSUMOS DE LA HH VERDE
INDICADOR DE PRESIÓN POR
CONSUMOS DE LA HH GRIS
PO
RC
ENTA
JE [
%]
INDICADORES
INDICADORES DE PRESIÓN POR CONSUMOS
TOTAL [Año Húmedo] TOTAL [Año Seco]
92
En cuanto a los indicadores de cada componente de la Huella Hídrica, se obtuvieron
valores igualmente inferiores al 1%, haciendo que este grado de presión sea escaso. El
componente verde, indicador de aguas provenientes de agua de lluvia o agua verde
es débil, en este caso la fuente deja de recibir menos de un 1% de agua, la cual será
empleada por el cultivo de fresa, este valor supone también que en caso de no existir
precipitaciones por condiciones anormales en una situación de cambio climático se
requeriría menos del 1% de la oferta total del rio Aguasclaras, lo cual tampoco
supondría un consumo excesivo. Es importante tener en cuenta que el estudio está
realizado con base a un cultivo de 2.56 hectáreas y que es solo uno de todos los que
demandan agua en este sector y municipio.
En cuanto a el indicador de presión de los consumos de agua relativos a la Huella
Hídrica Gris, es necesario analizar que aunque el valor resultando no supera el 1%, el
control de fertilizantes y herbicidas actualmente no es representativo, no existe en esta
zona ningún tipo de control a las aguas generadas por el uso de sustancias químicas,
aun cuando la necesidad de aumentar la producción de los cultivos crece conforme la
demanda del mismo se incrementa.
Para el último indicador asociado a los consumos, se indago sobre el número de
personas que podrían satisfacer sus necesidades con la cantidad de agua que está
empleando el cultivo de fresa para satisfacer sus necesidades, de esta manera se
valoraría cuantitativamente los impactos que se están generando, por ejemplo con el
total de agua que emplea el cultivo en un año podría vivir 418 personas que equivalen
al 1% la población de Sibaté, el menor resultado de consumo fue el de la Huella Hídrica
azul la cual señala que menos del 1% podría tener una dotación por un año, lo que
implica que es bajo el consumo que el municipio está teniendo.
93
CONCLUSIONES
Para el cultivo de fresa, se logró estimar un valor aproximado de huella hídrica
total de 81.65 m3/Ton y un consumo de agua de 19856,38 m3 en un año de
producción, en una finca de 2.6 Ha de extensión, teniendo en cuenta que hay
factores que pueden llevar a errores, como lo fueron el factor de lixiviación, el
cual se asumió como el 10% y la concentración natural de los contaminantes
como 0 Kg/m3.
El consumo de agua del cultivo, así como la huella hídrica, se estimaron
siguiendo la metodología propuesta por (HOESKSTRA, CHAPAGAIN, ALDAYA ,
& MEKONNEN , 2010), lo cual permitió evaluar cada una de las componentes de
la huella hídrica, con valores de 55.13 m3/ton para la componente verde, 22.68
m3/Ton para la componente azul y 3.84 m3/ton para la componente gris. Así
mismo, se llegó a la conclusión de una Huella Hídrica Total de 81.65 m3/Ton. Lo
anterior permitió el cumplimiento del segundo objetivo específico del proyecto.
Los resultados presentados en el estudio y la comparación realizada con el
estudio realizado para el sector agrícola, permiten llegar a una conclusión muy
útil si se quieren evitar los impactos a la cantidad del recurso hídrico, puesto que
el mayor porcentaje de componentes, se presenta en la huella hídrica verde, en
la cual, el aprovechamiento del agua se realiza dependiendo de las
precipitaciones del lugar; este permite que los requerimientos de agua a
satisfacer, disminuyan la necesidad de captar una alta cantidad de las fuentes
de abastecimiento superficiales. Entre mayor sea el aprovechamiento de las
aguas lluvia, menor será la cantidad de recurso captada de aguas superficiales
y/o subterráneas.
Además, teniendo en cuenta el estudio de Colombia, el cultivo de fresa es un
claro ejemplo de la demanda de agua que tienen los cultivos y es posible decir
que este cultivo es una representación a menor escala de la demanda nacional.
Como se pudo observar, el cultivo de fresa posee un requerimiento alto de
recurso hídrico el cual, así como en el estudio nacional, es satisfecho en un alto
porcentaje por las aguas lluvias, esto a su vez permite identificar que en ambos
94
estudios, hay un valor proporcional y alto de huella hídrica verde. En Colombia,
existen zonas geográficas que proporcionan una alta oferta de agua pluvial,
razón por la cual esta componente posee un valor tan alto; siguiendo con las
semejanzas del cultivo de fresa estudiado, éste, está ubicado en un área de
altas precipitaciones que favorecen la recolección y el aprovechamiento de las
mismas.
Los impactos ambientales que el cálculo de la huella hídrica permite identificar,
se analizan únicamente en la cantidad, a partir del análisis del grado de presión
sobre el recurso hídrico, el cual, nos indica el la relación entre el agua empleada
en los usos consuntivos y la disponibilidad de la misma. El volumen de agua
captada para satisfacer las necesidades de una sociedad, genera un impacto
negativo en el recurso hídrico puesto que representa la extracción de uno de los
principales recursos naturales que aunque es renovable, contempla un
porcentaje muy pequeño en el planeta (agua dulce). El resultado obtenido en
este cálculo, fue catalogado como “Grado de Presión Escaso” puesto que fue
inferior al 10%. De lo anterior se concluyó que en este estudio, la demanda de
recurso que tiene un cultivo de fresa de las características utilizadas, para todo
su proceso productivo es muy pequeño, y puede ser abastecido en casi su
totalidad con medios naturales como las aguas lluvias.
Los resultados obtenidos son pequeños si se comparan con estudios nacionales
u otro tipo de cultivos, por ejemplo, de acuerdo con el Estudio Nacional de
Huella Hídrica Colombia, Sector Agrícola, para el cultivo de fresa no se
especifica un porcentaje significativo en ninguna de las componentes, en el caso
de la huella hídrica verde y gris, el cultivo del café sobresale con un 22% y 55%,
respectivamente, con respecto a otros, para la huella hídrica azul, el cultivo de
arroz demanda un valor de recurso superficial de hasta el 41%. Sin embargo,
debe tenerse en cuenta que solo se tomaron en el estudio 2.56 hectáreas de
todas las cultivadas en un municipio como Sibaté, es importante considerar toda
el área cultivada e incluir las demás actividades económicas que requieren de
agua para cumplir su ciclo de vida; siendo este el caso, los impactos en la
cantidad del recurso se incrementa.
95
RECOMENDACIONES
Es sumamente importante e indispensable para el modelamiento de cada uno de
los componentes de la huella hídrica, la obtención completa, verídica y
actualizada de la información, puesto que esto permitirá una mayor certeza en
los resultados calculados, además, entre mayor sea la actualización, mejor será
el análisis de los datos con respecto al comportamiento meteorológico de la
zona de estudio.
Es muy importante promover a nivel nacional el estudio de la huella hídrica para
diferentes actividades agrícolas como un indicador de sostenibilidad frente al uso
del recurso hídrico. Es necesario que este tipo de estudios sigan siendo
desarrollados no solo para el sector agrícola, si no todos los sectores de la
economía nacional y actividades antrópicas cotidianas, puesto que es imperante
conocer los impactos negativos tan graves que se están generando a la cantidad
de las aguas superficiales y subterráneas a nivel nacional.
Para el caso en particular de esta zona de Sibaté, aun cuando la huella azul no
obtuvo un valor tan alto, es necesario que los consumidores del recurso hídrico,
tengan un permiso o concesión de aguas, puesto que es un recurso que debe
ser cuidado al máximo, no solo en su calidad si no en su cantidad.
Es importante, si se quiere realizar un cálculo más certero y veraz, tener en
cuenta todas las sustancias y compuesto químicos que sean utilizados en el
área de estudio. Esto permitirá conocer un valor de huella hídrica gris más real y
así mismo generar una solución. Así mismo, debe tenerse en cuanta los valores
reales para el cálculo de cada componente de la huella hídrica, evitando utilizar
los valores teóricos, puesto que estos varían dependiendo las características del
lugar y de las condiciones climáticas.
Es recomendable desarrollar este tipo de estudios para cada uno de los cultivos
que el municipio posee, puesto que esto permitirá una idea más acertada del
impacto que esta actividad económica de este municipio posee sobre el recurso
hídrico. Ampliando la escala de estudio es más probable analizar que los
impactos en la cantidad pueden ser mucho mayores.
96
BIBLIOGRAFÍA
ACUERDO NÚMERO 43 DEL 17 DE OCTUBRE DE 2006, 43 (EL CONSEJO
DIRECTIVO DE LA CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DE
CUNDINAMARCA -CAR 17 de Octubre de 2006).
AGROLALIBERTAD. (2013). AGRO LA LIBERTAD. Recuperado el 5 de Octubre de
2014, de Ficha Técnica para el Cultivo de la Fresa:
http://www.agrolalibertad.gob.pe/sites/default/files/Ficha%20T%C3%A9cnica%20
para%20el%20Cultivo%20de%20la%20Fresa_0.pdf
ANDALUCIA. (2015). Recuperado el 6 de Abril de 2015, de
http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/site/portalweb/menuitem.220de8
226575045b25f09a105510e1ca/?vgnextoid=9869a89971bb6310VgnVCM20000
00624e50aRCRD
AREVALO URIBE, D. (2012). Huella Hídrica Colombia. Recuperado el 30 de Marzo de
2015, de Una Mirada a la Agricultura de Colombia desde su Huella Hídrica:
http://www.huellahidrica.org/Reports/Arevalo-2012-HuellaHidricaColombia.pdf
AREVALO, D., LOZANO, J., & SABOGAL, J. (2011). Sostenibilidad, Tecnología y
Humanismo. Recuperado el 10 de Marzo de 2015, de Estudio Nacional de
Huella Hídrica Colombia, Sector Agrícola:
https://upcommons.upc.edu/revistes/bitstream/2099/11915/1/101-
126%20Arevalo_Huella%20Hidrica.pdf
ASTURNATURA. (2015). ASTURNATURA. Recuperado el 6 de Abril de 2015, de Las
Inflorescencias: http://www.asturnatura.com/plantas/flor-inflorescencia.html
BRITO CONTRERAS, O. (2011). Universidad Austral de Chile. Recuperado el 30 de
Marzo de 2015, de Diagnóstico de Implementación de metodología de cálculo de
la huella de agua y huella de carbono en la empresa DSM:
http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2011/bpmfcib862d/doc/bpmfcib862d.pdf
CLIMA-DATA. (s.f.). Climate-Data.org. Recuperado el 27 de Febrero de 2014, de
http://es.climate-data.org/location/49847/
CONAGUA. (2012). Grado de Presión sobre el Recurso Hídrico. Obtenido de
http://www.conagua.gob.mx/atlas/usosdelagua35.html
97
DEFINICIÓN.DE. (2015). Recuperado el 6 de Abril de 2015, de http://definicion.de/
DISHUMUS. (2015). DISHUMUS. Recuperado el 14 de Abril de 2015, de
http://www.dishumus.es/producto.htm
DOGIIN, Q. (2006). Water Footprint Evaluation of Fujian Providence based on the
Virtual Water in 2006. AGRIS. Recuperado el 30 de Marzo de 2015
eHOW. (2015). eHOW en Español. Recuperado el 13 de Abril de 2015, de
Características del Suelo Franco Arenoso:
http://www.ehowenespanol.com/caracteristicas-del-suelo-franco-arenoso-
lista_125088/
FAO. (2006). Estudio FAO Riego y Drenaje . Recuperado el 5 de Octubre de 2014, de
Evapotranspiración del Cultivo: Guía para la determinación de los requerimientos
de agua de los cultivos.: ftp://ftp.fao.org/agl/aglw/docs/idp56s.pdf
FAO. (2013). Food and Agriculture Organization of the United Nations. Recuperado el
25 de Agosto de 2014, de Organización de las Nasciones Unidas para la
Alimentación y la Agricultura:
http://www.fao.org/nr/water/infores_databases_cropwat.html
FAO. (2015). Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la
Alimentación. Recuperado el 6 de Abril de 2015, de
http://www.fao.org.mx/index_archivos/Que%20es%20la%20FAO.htm
FAO WATER. (2013). LAND AND WATER DIVISION. Recuperado el 6 de Abril de
2015, de http://www.fao.org/nr/water/infores_databases_cropwat.html
FERRANDIS, C. (2014). ISO 14046: Huella Hídrica. Una Primera Aproximación.
Recuperado el 18 de Agosto de 2014, de Acciona Infraestructuras- Acciona
Ingenieria:
http://www.aec.es/c/document_library/get_file?p_l_id=237641&folderId=997154&
name=DLFE-13339.pdf
HOEKSTRA, A., & CHAPAGAIN, A. (2008). Water Foot print Network. Recuperado el
30 de Marzo de 2015, de http://www.huellahidrica.org/?page=files/home
HOESKSTRA, A., CHAPAGAIN, A., ALDAYA , M., & MEKONNEN , M. (16 de Octubre
de 2010). EDICIONA. Recuperado el 5 de Octubre de 2014, de Manual de
Evaluación de la Huella Hídrica:
98
http://es.watershedconnect.org/documents/water_footprint_assessment_manual
_setting_the_global_standard
ICANH. (27 de Octubre de 2014). Instituto Colombiano de Antropología e Historia. .
Recuperado el 28 de Octubre de 2014, de Ministerio de Cultura :
http://www.icanh.gov.co/?idcategoria=5136
IDEAM. (2010). Estudio Nacional de Agua . Obtenido de
http://www.engr.colostate.edu/~neilg/ce_old/projects/Colombia/Colombia/cd1_file
s/spanish/12%20ena%20IDEAM%20study.pdf
LIXIVIACIÓN. (22 de Dicienbre de 2007). Recuperado el 6 de Abril de 2015, de
http://www.lixiviacion.com/pagina/lixiviacion-definicion
LR. (1 de Agosto de 2012). Fresa, un cultivo rentable y con proyección en el exterior.
La Republica, págs. http://www.larepublica.co/agronegocios/fresa-un-cultivo-
rentable-y-con-proyecci%C3%B3n-en-el-exterio_16934.
MARROQUÍN TOLEDO, J. M. (30 de Septiembre de 2010). INBO. Obtenido de
Cuencas Sustentables: http://www.inbo-
news.org/IMG/pdf/DIP_JOSE_MANUEL_MARROQUIN.pdf
MAVDT. (2000). Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento
Básico. Obtenido de http://www.minvivienda.gov.co/GuiasRAS/RAS%20-
%20002.pdf
MÉXICO, G. (31 de Agosto de 2004). Gallinaza.com México. Recuperado el 13 de Abril
de 2015, de Qué es la Gallinaza?:
http://www.gallinaza.com/que_es_la_gallinaza.php
NAVARRA. (2015). Gobierno de Navarra. Obtenido de Parámetros que miden
nutrientes:
http://www.navarra.es/home_es/Temas/Medio+Ambiente/Agua/Documentacion/P
arametros/ParametrosNutrientes.htm
OCHOA ARANGO, J. (2013). Determinación de la Huella Hídrica del sector doméstico
de la Cuenca del Rio Porce. Recuperado el 30 de Marzo de 2015, de
http://repository.upb.edu.co:8080/jspui/bitstream/123456789/1396/1/1.%20TRAB
AJO%20DE%20GRADO%20-
%20Determinaci%C3%B3n%20de%20la%20huella%20h%C3%ADdrica%20del
99
%20sector%20dom%C3%A9stico%20en%20la%20cuenca%20del%20r%C3%A
D.pdf
PEREZ, G. (2015). Ciclo Hidrológico. Recuperado el 6 de Abril de 2015, de Infiltración
del Agua: http://www.ciclohidrologico.com/infiltracin_del_agua
PGIRS - A&C, C. D. (Junio 2006). PLAN DE GESTION INTEGRAL DE RESIDUOS
SOLIDOS - PGIRS. Sibaté, Cundinamarca.
PROFERCO. (2015). Proveedores de Fertilizantes de Colombia S.A. . Recuperado el
14 de Abril de 2015, de http://proferco.com.co/organicos.html
PROPLANTAS. (2008). PROPLANTAS. Recuperado el 30 de Marzo de 2008, de
http://www.proplantas.com/quienes.html
RAMIREZ, S. (19 de Abril de 2012). AGRICULTURA. Recuperado el 13 de Abril de
2015, de http://ramirezsarmiento.blogspot.com/2012/04/agricultura-sustentable-
como-producir_19.html
SEMANA. (2010). El Peor Invierno en la Historia de Colombia. SEMANA ,
http://www.semana.com/nacion/articulo/el-peor-invierno-historia-
colombia/125720-3.
SIBATÉ. (25 de Marzo de 2015). Sitio Web del Municipio de Sibaté. Recuperado el 30
de Marzo de 2015, de http://www.sibate-
cundinamarca.gov.co/informacion_general.shtml
SIMARBC. (2006). Calculo de Evapotranspiración de cultivo (ETc) mediante el uso de
coeficientes (Kc). Recuperado el 5 de Octubre de 2014, de
http://www.simarbc.gob.mx/Coeficiente%20del%20cultivo%20(Kc).pdf
UMAÑA, J., & CONDE, A. (2013). Universidad de la Salle. Recuperado el 30 de Marzo
de 2015, de Huella de carbono en los sistemas de producción agrícola
dominantes en el municipio de Falan, Tolima:
http://revistas.lasalle.edu.co/index.php/ca/article/view/2644
UPME. (2015). Normatividad Ambiental y Sanitaria. Recuperado el 30 de Marzo de
2015, de
http://www.upme.gov.co/guia_ambiental/carbon/gestion/politica/normativ/normati
v.htm
100
YACHTPAINT. (2014). Qué es la Humedad Relativa. Recuperado el 6 de Abril de 2015,
de http://www.yachtpaint.com/esp/diy/ask-the-experts/qu%C3%A9-es-la-
humedad-relativa.aspx
101
ANEXOS
ANEXO 1: SÍNTESIS DE DATOS REQUERIDOS POR EL PROGRAMA
Anexo 1: Síntesis de datos requeridos por el programa CROPWAT 8.0
DATOS REQUERIDOS POR EL PROGRAMA CROPWAT 8.0
Mes T. Max T. Min Humedad Viento Insolación Viento Precipitación
°C °C % Km/Hr Hr m/seg mm
ENERO 13.70 12.20 77.60 150.34 5.17 1.74 21.08
FEBRE 14.80 13.20 76.00 166.32 4.22 1.93 40.80
MARZO 15.10 13.10 77.50 155.52 3.58 1.80 64.15
ABRIL 15.20 12.90 79.17 152.06 3.36 1.76 57.43
MAYO 15.80 12.80 75.20 158.40 3.64 1.83 80.43
JUNIO 15.70 12.20 76.67 169.34 4.20 1.96 51.63
JULIO 15.20 12.70 74.20 185.76 4.49 2.15 36.53
AGOSTO 15.30 10.80 73.00 177.12 4.56 2.05 34.52
SEPT 14.70 11.00 74.17 159.84 4.21 1.85 41.67
OCTU 14.60 12.40 77.60 154.08 3.79 1.78 55.60
NOV 14.00 12.40 79.60 146.88 3.90 1.70 56.78
DICIEM 14.50 12.30 81.50 151.20 4.23 1.75 31.43
Fuente: Estación Meteorológica El Muña
102
ANEXO 2: REGISTRO DE DATOS DE LA ESTACIÓN METEOROLÓGICA EL MUÑA
Anexo 2: Datos Meteorológicos de la estación El Muña
VALORES MEDIOS MENSUALES DE TEMPERATURA (°C)
ESTACIÓN : 2120561 MUÑA EL
AÑO ENERO FEBRE MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPT OCTU NOV DICIEM
1,995 12.8 13.2 13.1 13.7 14.1 13.8 12.7 12.7 12.8 13.0 13.1 12.9
1,996 12.7 13.5 13.4 13.9 14.1 13.9 13.4 10.8 11.0 12.4 12.4 12.3
1,997 12.2 13.3 13.3 12.9 13.9 12.2
11.6 13.5 12.5 13.3
1,998 13.0 14.8 15.1 15.2 14.8 15.7 15.2 15.3 14.7 14.6 14.0
1,999
14.4 12.8 12.7 13.0 13.1 12.5 12.8 12.9 14.5
2,000 13.7 13.7 14.7 14.6 15.8 14.4 13.0 12.7 12.3
Máximos 13.7 14.8 15.1 15.2 15.8 15.7 15.2 15.3 14.7 14.6 14.0 14.5
PROMEDIO 14.9
Mínimos 12.2 13.2 13.1 12.9 12.8 12.2 12.7 10.8 11.0 12.4 12.4 12.3
PROMEDIO 12.3
VALORES MEDIOS MENSUALES DE HUMEDAD RELATIVA (%)
ESTACIÓN : 2120561 MUÑA EL
AÑO ENERO FEBRE MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPT OCTU NOV DICIEM
1,995 78.0 79.0 80.0 86.0 79.0 77.0 77.0 80.0 76.0 84.0 79.0 90.0
1,996 82.0 78.0 79.0 76.0
84.0 75.0 71.0 70.0 77.0 75.0 74.0
1,997 76.0 66.0 69.0 74.0 63.0 79.0
70.0 71.0 79.0 75.0
1,998 75.0 78.0 80.0 81.0 78.0 64.0 72.0 67.0 70.0 74.0 83.0
1,999
78.0 80.0 80.0 81.0 72.0 72.0 79.0 82.0 82.0 87.0
2,000 77.0 79.0 79.0 78.0 76.0 75.0 75.0 75.0 80.0
PROMEDIO 77.6 76.0 77.5 79.2 75.2 76.7 74.2 73.0 74.2 77.6 79.6 81.5
103
VALORES MEDIOS MENSUALES DE DIRECCION PREDOMINANTE Y VELOCIDAD DEL VIENTO (m/seg)
ESTACIÓN : 2120561 MUÑA EL
AÑO ENERO FEBRE MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPT OCTU NOV DICIEM
1,995 1.7 2.2 1.8 1.6 1.8 1.8 1.9 1.6 1.9 1.8 1.7
1,996 1.7
1.8 1.8 1.6
1.9 1.9 2.0 1.6 1.7 1.9
1,997 1.8 2.0 1.8 1.6 2.1 1.9 2.6 2.5 2.1 2.0 1.7
1,998
1.9 2.2
1.9 1.8 1.7 1.7 1.6
1,999 1.7 1.6 1.8 2.0 1.8 1.8 2.2 1.9 1.7 1.6 1.5
2,000 1.8 1.9 1.8 1.8 1.8 2.1
2.5 1.6 2.0 1.9
PROMEDIO 1.7 1.9 1.8 1.8 1.8 2.0 2.2 2.1 1.9 1.8 1.7 1.8
VALORES TOTALES MENSUALES DE BRILLO SOLAR (Horas)
ESTACIÓN : 2120561 MUÑA EL
AÑO ENERO FEBRE MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPT OCTU NOV DICIEM
1,995 171.2 156.5 113.8 87.0 119.3 115.0 119.6 125.2 152.6 120.3 131.8 129.1
1,996 153.8 110.9 116.1 99.4 75.8 149.0 173.6 87.7 157.9 108.0 156.4 168.2
1,997 139.1 121.7 153.3 105.1 160.0 152.6 146.2 197.6 170.4 166.3 144.7 216.2
1,998 196.7 153.3 141.4 116.2 133.2 160.2 160.3 180.1 145.3 155.4 134.8 144.8
1,999 140.8 81.2 51.0 133.3 125.3 122.4 146.3 120.6 55.2 62.2 49.9 31.3
2,000
85.9 89.8 63.4 63.5 56.3 89.7 136.5 76.9 92.4 84.2 96.5
PROMEDIO 160.3 118.3 110.9 100.7 112.9 125.9 139.3 141.3 126.4 117.4 117.0 131.0
VALORES TOTALES MENSUALES DE BRILLO SOLAR (Horas)
ESTACIÓN : 2120561 MUÑA EL
AÑO ENERO FEBRE MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPT OCTU NOV DICIEM
1,995 5.5 5.6 3.7 2.9 3.8 3.8 3.9 4.0 5.1 3.9 4.4 4.2
1,996 5.0 4.0 3.7 3.3 2.4 5.0 5.6 2.8 5.3 3.5 5.2 5.4
1,997 4.5 4.3 4.9 3.5 5.2 5.1 4.7 6.4 5.7 5.4 4.8 7.0
1,998 6.3 5.5 4.6 3.9 4.3 5.3 5.2 5.8 4.8 5.0 4.5 4.7
104
1,999 4.5 2.9 1.6 4.4 4.0 4.1 4.7 3.9 1.8 2.0 1.7 1.0
2,000 0.0 3.1 2.9 2.1 2.0 1.9 2.9 4.4 2.6 3.0 2.8 3.1
PROMEDIO 4.3 4.2 3.6 3.4 3.6 4.2 4.5 4.6 4.2 3.8 3.9 4.2
VALORES MEDIOS MENSUALES DE PRECIPITACIÓN (mm)
ESTACIÓN : 2120561 MUÑA EL
AÑO ENERO FEBRE MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPT OCTU NOV DICIEM
1,995 1.0 4.6 26.2 79.4 132.4 49.9 24.5 67.8 49.0 37.8 51.9 78.8
1,996 30.2 59.3 77.3 61.9 59.4 41.1 44.9 37.4 26.4 54.8 40.5 28.8
1,997 38.5 12.1 48.9 56.9 48.2 56.1 12.2 7.5 19.7 35.8 46.9 1.0
1,998 0.4 17.2 74.6 48.2 110.0 17.2 54.1 20.0 50.6 61.0 54.3 34.9
1,999 36.1 54.5 67.5 74.7 86.8 111.7 24.2 36.7 58.1 87.4 78.4 17.0
2,000 20.3 97.1 90.4 23.5 45.8 33.8 59.3 37.7 46.2 56.8 68.7 28.1
PROMEDIO 21.1 40.8 64.2 57.4 80.4 51.6 36.5 34.5 41.7 55.6 56.8 31.4
Fuente: Estación Meteorológica “El Muña”
105
ANEXO 3: REQUERIMIENTOS DE AGUA DEL CULTIVO
Anexo 3: Valores de Requerimiento de Agua del Cultivo
REQUERIMIENTO DE AGUA DEL CULTIVO (RAC)
Mes Década Etapa Kc ETc ETc Prec. efec Req.Riego
coef mm/día mm/dec mm/dec mm/dec
May 2 Inic 0.75 2.05 18.5 22.7 0.0
May 3 Inic 0.74 2.02 22.2 22.1 0.1
Jun 1 Inic 0.73 1.99 19.9 18.0 1.8
Jun 2 Inic 0.72 1.95 19.5 15.4 4.2
Jun 3 Inic 0.71 1.96 19.6 14.1 5.6
Jul 1 Inic 0.70 1.97 19.7 12.6 7.2
Jul 2 Inic 0.69 1.98 19.8 11.0 8.9
Jul 3 Des 0.68 1.98 21.7 10.9 4.4
Ago 1 Des 0.46 1.33 13.3 10.8 2.5
Ago 2 Des 0.51 1.48 14.8 10.5 4.3
Ago 3 Des 0.56 1.62 17.8 11.3 6.5
Sep 1 Des 0.61 1.75 17.5 12.1 5.3
Sep 2 Des 0.66 1.87 18.7 12.8 5.9
Sep 3 Des 0.71 1.97 19.7 14.1 5.5
Oct 1 Med 0.76 2.06 20.6 15.9 4.7
Oct 2 Med 0.77 2.05 20.5 17.3 3.1
Oct 3 Med 0.77 2.01 22.1 17.3 4.8
Nov 1 Med 0.77 1.96 19.6 17.8 1.8
Nov 2 Med 0.77 1.92 19.2 18.3 1.0
Nov 3 Med 0.77 1.91 19.1 15.5 3.6
Dic 1 Med 0.77 1.90 19.0 12.0 7.0
Dic 2 Med 0.77 1.89 18.9 9.4 9.5
106
Dic 3 Med 0.77 1.95 21.5 8.5 12.9
Ene 1 Med 0.77 2.01 20.1 7.0 13.1
Ene 2 Med 0.77 2.07 20.7 5.5 15.2
Ene 3 Med 0.77 2.10 23.1 7.9 15.1
Feb 1 Med 0.77 2.12 21.2 10.7 10.5
Feb 2 Med 0.77 2.15 21.5 12.7 8.8
Feb 3 Med 0.77 2.14 17.1 14.8 2.3
Mar 1 Med 0.77 2.13 21.3 17.8 3.5
Mar 2 Med 0.77 2.12 21.2 20.4 0.8
Mar 3 Med 0.77 2.10 23.1 19.4 3.7
Abr 1 Med 0.77 2.08 20.8 17.3 3.5
Abr 2 Med 0.77 2.06 20.6 16.3 4.3
Abr 3 Fin 0.77 2.07 20.7 18.6 2.1
May 1 Fin 0.76 2.06 20.6 22.6 0.0
May 2 Fin 0.75 2.05 20.5 25.3 0.0
May 3 Fin 0.74 2.02 22.2 22.1 0.1
Jun 1 Fin 0.73 1.99 19.9 18.0 1.8
Jun 2 Fin 0.72 1.95 19.5 15.4 4.2
Jun 3 Fin 0.71 1.96 19.6 14.1 5.6
Jul 1 Fin 0.70 1.97 19.7 12.6 7.2
Jul 2 Fin 0.69 1.98 19.8 11.0 8.9
Jul 3 Fin 0.68 1.98 9.9 5.0 4.4
TOTAL 866.4 644.8 215.7
Fuente: CROPWAT 8.0
107
ANEXO 4: CÁLCULOS ADICIONALES
1. BALANCE GENERAL PARA CADA ELEMENTO DE LOS FERTILIZANTES
QUÍMICOS.
a. NITROGENO
b. FÓSFORO
c. POTASIO
2. INDICADORES DE PRESIÓN POR CONSUMO POR COMPONENTE DE LA
HUELLA HÍDRICA
a. INDICADOR DE PRESIÓN POR CONSUMOS DE HUELLA HÍDRICA
TOTAL
i. Año Húmedo
108
ii. Año Seco
b. INDICADOR DE PRESIÓN POR CONSUMOS DE HUELLA HÍDRICA
AZUL
i. Año Húmedo
ii. Año Seco
c. INDICADOR DE PRESIÓN POR CONSUMOS DE HUELLA HÍDRICA
VERDE
i. Año Húmedo
109
ii. Año Seco
d. INDICADOR DE PRESIÓN POR CONSUMOS DE HUELLA HÍDRICA
GRIS
i. Año Húmedo
ii. Año Seco
3. INDICADORES DE CONSUMO POR COMPONENTE DE LA HUELLA
HÍDRICA
a. INDICADOR DE CONSUMOS DE HUELLA HÍDRICA TOTAL
110
b. INDICADOR DE CONSUMOS DE HUELLA HÍDRICA AZUL
c. INDICADOR DE CONSUMOS DE HUELLA HÍDRICA VERDE
d. INDICADOR DE CONSUMOS DE HUELLA HÍDRICA VERDE